2.3.1.4. 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, (15)

Где: a-коэффициент избытка воздуха- (по заданию).

2.3.1.5. Состав продуктов сгорания

При полном сгорании 1 кг топлива стехиометрической смеси (т.е. a=1) образуются чистые продукты сгорания (М_a=1).

, (16)

Продукты сгорания 1 кг топлива при a >1 представляют собой смесь чистых продуктов сгорания М_a=1 (при a=1) с избыточным количеством воздуха (DМ):

DМ = 0,21×(a-1)×L

или М = М_a=1 + DМ кмоль/кг.

2.3.1.6. Теоретический (химический) и действительный коэффициенты молекулярного изменения

Критерием оценки приращения (DМ) количества киломолей при сгорании является: теоретический (химический) коэффициент молекулярного изменения (b_о), представляющий собой отношение числа молей в продуктах сгорания к числу молей свежего заряда.

b_о = , (17)

Проверка правильности расчета -b_о

b_о=1 + , (18)

где: a - коэффициент избытка воздуха.

Примечание: Значения b_о полученные по формуле (17 ) и (18 ) должны совпадать, что говорит о правильности вычисления.

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 = (19)

g_г – коэффициент остаточных газов (по заданию).

2.3.1.7. 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·Т_С , (20)

где: Т_С , К– вычислена ранее.

Средняя мольная изохорная теплоемкость продуктов сгорания для

точки (Z) диаграммы при a > 1.

mС_VZ = (20, 97 + )+(1,549 + )·10^-3 ·Т_Z, (21)

где: a – коэффициент избытка воздуха ( по заданию).

Средняя мольная изобарная теплоемкость продуктов сгорания

mС_РZ = mС_VZ + 8,31,4 .