20.Что из себя представляет коэффициент избытка воздуха и почему он у дизелей больше чем у ДсИз.

Теоретически необходимое количество воздуха определяется в предположении полного сгорания топлива при полном использовании содержащегося в воздухе кислорода. В действительных условиях этого не удается достичь из-за грубого распыла топлива, плохого его перемешивания с воздухом и др. В результате при подаче только теоретически необходимого количества воздуха топливо полностью не сгорает. В этих условиях для обеспечения полного сгорания топлива приходится увеличивать количество подаваемого воздуха.

Степень превышения количества подаваемого воздуха над количеством теоретически необходимого оценивает коэффициент избытка воздуха - :

=L_ф/L_o= (3)

где L_ф( ) - действительно поданное количество воздуха в кмолях (кг);

L_о( ) - теоретически необходимое количество воздуха в кмолях (кг).

В двигателях с искровым воспламенением  не превышает 1,15 (0,85…1,10), причем максимальная мощность достигается при =0,85…0,9, а максимальная экономичность – при =1,0…1,10. Если =1, то состав называют стехиометрическим.

Отметим также, что в равномерно перемешанных топливе и газах, если  больше 1,20…1,30 и ниже 0,3…0,5, смесь не горит (двигатель не работает).

В автотракторных дизелях =1,3…1,65. В двигателях с наддувом рост температуры, обусловленный увеличением количества введенного в двигатель тепла, частично компенсируется путем внутреннего охлаждения за счет увеличения коэффициента избытка воздуха . Для дизелей с трубонаддувом =1,8…2,0.

Из-за указанных различий в  одинаковые мощности карбюраторного и дизельного двигателей достигаются при большем рабочем объеме последнего. Из-за этого максимальный крутящий момент дизеля получается больше, чем у карбюраторного двигателя (с вытекающими отсюда положительными последствиями для динамики автомобиля) и отрицательными последствиями (большими габаритами и массой).

Коэффициент молярного изменения. Согласно вышеизложенному, при сгорании происходит возрастание количества кмолей газов на величину: где - на столько возрастает число кмолей газа при полном сгорании В кг водорода; - столько молей свободного кислорода выделяется при сгорании из самого топлива.

Таким образом, если для сгорания 1 кг топлива расходуется М_о=L_o кмолей воздуха, то после сгорания образуется М_г=L_o+M кмолей газа.

21 Что из себя представляет теоретически необходимое количество воздуха.

Для полного сгорания 1 кг топлива потребуется кислорода (кмолей): , (1)

где: - число кмолей кислорода, содержащегося в 1 кг самого топлива.

Для определения количества воздуха, необходимого для сгорания 1 кг топлива, учтем, что сухой атмосферный воздух содержит по объему 21% кислорода (и 78,1% - азота, 0,93 – аргона, 0,03% - углекислого газа). Отсюда следует, что 1 кмоль воздуха содержит 0,21 кмоля О₂ (закон Авогадро).

в 1 кмоле воздуха - 0,21 кмоля О₂;

в L_o кмоле воздуха - K’ кмоля О₂.

Отсюда получаем L_o (в кмоль воздуха на 1 кг топлива):

, (2)

Учитывая, что для воздуха: 1 кмоль  28,95 кг, можно вычислить и массу воздуха, необходимую для обеспечения полного сгорания 1 кг топлива ( ):

=28,95L_o, кг воздуха/кг топлива.

Для среднего содержания элементов топлива (У=0,87 кг, В=0,126 кг и К=0,004 кг) находим:

В пересчете на нормальные условия такое количество занимает объем:

, м³ воздуха/кг топлива.