2.4 Параметры процесса сжатия

Давление смеси свежего заряда с остаточными газами в конце сжатия:

P_c = P_a * εⁿ¹ , где (8)

P_c - давление в конце сжатия,

n₁ - показатель политропы сжатия

Температура смеси свежего заряда с остаточными газами в конце сжатия:

T_c = T_a * ε^{n1- 1} , где (9)

T_c - температура в конце сжатия

Значения ε, Р_с, Т_с для существующих СДВС находятся в следующих пределах ε = 12…20, P_c = 27…44 кгс/см², T_c = 577 – 627 ⁰С (850 – 900 К), достаточная для обеспечения воспламенения топлива.

2.5 Параметры процесса горения

Воздух по объему состоит из 21% О и 79%N.

Теоретически необходимое количество молей воздуха для сжигания 1 кг топлива:

L_O = * (кМоль) ,где (12)

С – 0,88

Н – 0,108

S - 0,005

О – 0,007

Действительно необходимое количество молей воздуха для сжигания 1 кг топлива:

L = * L_o = 2 * 0,477 = 0,99 (кМоль) , где (13)

- коэффициент избытка воздуха (Таблица 2).

Для сжигания 1кг топлива в цилиндр вводится L (кМоль/кг) воздуха. Кроме того, в нем имеются остаточные газы в количестве M_Г кмоль .

Количество молей смеси воздуха и остаточных газов в период сжатия до момента начала горения:

M₁ = (1+ γ_r­) * L кмоль (14)

Количество молей смеси продуктов сгорания, азота, избыточного кислорода и остаточных газов от предыдущего цикла в период конца горения:

M₂ = * (1+ γ_r­) (15)

Действительный коэффициент молекулярного изменения:

β = (16)

Величина β для cудовых дизелей лежит в пределах 1,02 < β < 1,05.

Степень повышения давления:

λ = (17)

Величина λ для cудовых дизелей лежит в пределах 1,2 < λ < 1,7.

Средняя молярная изохорная теплоёмкость:

- сухого воздуха в конце сжатия:

C_v^/ = 19,3 + 0,0025 * T_c (18)

- продуктов сгорания при максимальной температуре цикла T_z (при α = 2)

C_v^// = (19)

Средняя молярная изобарная теплоёмкость продуктов сгорания при максимальной температуре цикла T_z (при α = 2) :

C_p^// = C_v^// + 8,32 кДж/кмоль*К (20)

Низшая теплота сгорания топлива Q_н :

Q _H = 42,47 * 10³ КДж/кг.

Уравнение сгорания в упрощенном виде:

+ (C_v^/ + 8,32 λ) * Т_с = β * C_p^// * T_z (21)

β * T_z *C_p^// - (C_v^/ + 8,32 λ) * Т_с - = 0

Подставляем в уравнение (21) известные величины.

Произведя вычисления и приведя подобные, получим квадратное уравнение:

А*T_z² + B*T_z – C = 0

Решив данное квадратное уравнение, находим T_z . Что должно соответствовать рекомендуемым значениям 1700 < T_z < 1900 (K) или