1.3.1.4. Действительное количество воздуха для сгорания топлива
На такте наполнения в цилиндры дизеля вводится определенное количество воздуха, которое должно быть больше теоретически необходимого количества воздуха для полного сгорания топлива.
Величина поступившего количества воздуха определяется коэффициентом избытка воздуха (a).
Коэффициентом избытка воздуха (a) - называется отношение действительного количества воздуха, участвующего в сгорании 1 кг топлива, к теоретически необходимому количеству воздуха для полного сгорания.
Если a < 1, смесь называется богатой, если a >1 – бедной, при a = 1, смесь называется стехиометрической.
Действительное количество воздуха для сгорания 1 кг топлива в дизеле определяется как:
L
= a×L'о=2,05∙0,49=1,004
(11)
где: a-коэффициент избытка воздуха- 2,05
1.3.1.5. Состав продуктов сгорания
При полном сгорании 1 кг топлива стехиометрической смеси (т.е. a=1) образуются чистые продукты сгорания (Мa=1).
(12)
Продукты
сгорания 1 кг топлива при a
>1 представляют
собой смесь чистых продуктов сгорания
Мa=1
(при a=1)
с избыточным
количеством воздуха (DМ):
DМ = 0,21×(a-1)×L=0,21(2.05-1)∙1,004=0,2213
или М = Мa=1 + DМ =0,9286+0,2213=1.14 .
1.3.1.6. Теоретический (химический) и действительный коэффициенты молекулярного изменения
Критерием оценки приращения (DМ) количества киломолей при сгорании является: теоретический (химический) коэффициент молекулярного изменения (bо), представляющий собой отношение числа молей в продуктах сгорания к числу молей свежего заряда.
bо
=
(13)
Проверка правильности расчета -bо
bо=1
+
=1+
=1.032
(14)
где: a - коэффициент избытка воздуха.
Действительный коэффициент молекулярного изменения (b)- представляет собой отношение числа молей в продуктах сгорания с учетом остаточных газов к числу молей действительного количества воздуха, поступившего в цилиндр и остаточных газов от предыдущего цикла.
b
=
(15)
где: gг – коэффициент остаточных газов (0,02).
1.3.1.7. Теплоемкость воздуха и продуктов сгорания
Теплоемкость газов изменяется при сгорании вместе с изменением температуры и состава рабочей смеси.
В конце процесса сжатия (начала горения) рабочая смесь состоит из действительного количества воздуха поступившего в цилиндр и остаточных газов.
В
виду малой доли остаточных газов
теплоемкость рабочей смеси можно принять
равной теплоемкости воздуха.
Считая, что горение начинается в точке (С) диаграммы (при V=const) определяем среднюю мольную изохорную теплоемкость воздуха для точки (С).
=
20,13 +
0,002411·ТС
=20,13+0,0024·713,34 =21,85
(16)
где: ТС , К– вычислена ранее.
Средняя мольная изохорная теплоемкость продуктов сгорания для
точки (Z) диаграммы при a > 1.
mСVZ
= (20, 97
+
)+(1,549
+
)·10-3
·ТZ
(17)
где: a – коэффициент избытка воздуха - 2,05.
Средняя мольная изобарная теплоемкость продуктов сгорания
mСРZ = mСVZ + 8,314=30,16+0,002 Tz .