2.3 Процесс сгорания

Рассчитаем теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива,

(2.9)

где 0,23 - содержание кислорода в воздухе по массе, ;

С, Н, О - количество углерода, водорода и кислорода, содержащихся в 1 кг топлива, для бензина С=0,850; H=0,150; O=0.

То же в кмолях:

, , (2.10)

где 28,96 - масса 1 кмоля воздуха.

Подсчитаем действительное количество воздуха, поступившее в двигатель для сгорания 1 кг топлива:

(2.11)

где - коэффициент избытка воздуха.

Рассчитаем количество остаточных газов,

, (2.12)

Определим количество газов, находящихся в цилиндре двигателя в конце сжатия:

, (2.13)

Найдём количество продуктов сгорания 1 кг топлива в цилиндре двигателя при

, (2.14)

где 0,21 - содержание кислорода в воздухе по объему.

Отсюда получаем:

Подсчитаем количество газов, находящихся в цилиндре в конце сгорания,

, (2.15)

Рассчитаем действительный коэффициент молекулярного изменения:

, (2.16)

Средняя мольная теплоемкость заряда в конце сжатия,

, (2.17)

Найдём теплоемкость продуктов сгорания карбюраторного двигателя

(2.18)

Температура в конце сгорания определяется из уравнения сгорания.

Для карбюраторного двигателя оно имеет вид:

(2.19)

где - коэффициент выделения теплоты, выражающий долю низшей теплотворной способности топлива, используемую на повышение внутренней энергии газа и на совершение работы;

- потери теплоты (кДж) из-за неполного сгорания при ;

кДж.

Подставляя в уравнение сгорания (2.19) выражение получим:

(2.20)

Подставив числовые значения известных параметров получим:

Упрощая выражение получим:

(2.21)

Перенося всё в правую часть получим:

Полученное выражение имеет вид квадратного уравнения:

(2.22)

где А, В, С - числовые значения известных величин

Тогда температура газов в конце сгорания:

, K , (2.23)

Подставляя числовые значения переменных величин имеем:

K.

Рассчитаем давление в конце сгорания для карбюраторных двигателей с подводом теплоты при V=consnt, (МПа):

, (2.24)

После подстановки имеем:

МПа.

2.4 Процесс расширения

Давление в конце сжатия рассчитывают по формуле:

, (2.25)

где - показатель политропы расширения .

Подсчитаем показатель политропы расширения:

, (2.26)

имеем:

Подсчитаем температуру в конце расширения:

, (2.27)

имеем:

К.

после подстановки значений в (2.25) имеем:

МПа.

Правильность ранее сделанного выбора температуры газов в конце выпуска проверяют по формуле (К)

K.

Погрешность составляет =-2,5 %.

Отклонение в допустимых пределах, менее 5%