При проектуванні дизеля слід задаватися таким значенням λ, щоб

максимальний тиск у кінці згоряння Р_z = λ·Р_c не перевищував 9...10 МПа!

2.3.3. Температура в кінці згоряння Т_z визначається з рівняння згоряння. Після визначення та вибору невідомих величин їх підставляють у відповідне рівняння згоряння (2.21...2.23). В результаті такої підстановки одержують квадратне рівняння відносно Т_z, вирішивши яке знаходять значення температури в кінці згоряння. Ця температура повинна знаходитися у межах:

Т_z = 1800...2200˚К – для дизелів БН;

Т_z = 1900...2300˚К – для дизелів з наддувом;

Т_z = 2300...2800˚К – для карбюраторних двигунів.

2.3.4. Для карбюраторних двигунів тиск у кінці згоряння Р_z визначають за формулою:

Р_z = P_c·β·Т_z /Т_с, МПа. (2.28)

Ступінь підвищення тиску у карбюраторного двигуна λ = Р_z/P_с повинен знаходитися у межах 3,2...4,5.

Розрахований по формулі 2.28 тиск в кінці згоряння насправді буде дещо меншим за рахунок втрат тепла поблизу ВМТ, де поршень рухається з малою швидкістю. Дійсне значення тиску в кінці згоряння визначають як:

= 0,85·Р_z. (2.29)

Для дизелів, як уже було сказано вище, тиск в кінці згоряння обмежують навмисно, запобігаючи перевантаженню деталей двигуна силами тиску на поршень. Через це значення λ, приймають, орієнтуючись на величину P_z. Процес згоряння при цьому затягується і закінчується при рухові поршня від ВМТ до НМТ, тобто, на лінії розширення.

2.4. Процес розширення

Початок розширення співпадає з ВМТ. У дизелів розширення протікає у дві стадії:

– розширення при постійному тиску (при догорянні палива), або попереднє розширення (початок у точках і , які співпадають з ВМТ) та

– розширення по політропі – остаточне розширення (початок у точках Р_z і Т_z).

У карбюраторних двигунів перша стадія відсутня – розширення відбувається тільки по політропі, починаючи з ВМТ (з точки Р_z).

2.4.1. Ступінню попереднього розширення ρ для дизеля називають відношення об'єму в кінці згоряння V_ρ до об'єму камери згоряння V_с і визначають його за формулою:

ρ = V_ρ/V_с = (β·Т_z)/(λ·Т_с), (2.30)

(для карбюраторного двигуна ступінь попереднього розширення ρ = 1).

2.4.2. Ступінню остаточного розширення δ для дизеля є відношення об'єму в кінці розширення V_b до об'єму V_ρ. Ступінь остаточного розширення визначається як:

δ = V_b/V_ρ = V_а/V_р = ε/ρ, (2.31)

(ступінь остаточного розширення для карбюраторного двигуна δ = ε/ρ = ε).

2.4.3. Тиск і температура у циліндрі двигуна в процесі розширення по політропі змінюються за відомими законами [1, 2, 4, 6]. Для карбюраторного двигуна:

Р_х = Р_z/(V_x/V_c)ⁿ²_, МПа, (2.32)

Т_х = Т_z/(V_х/V_с)^{(n2 -1)}, ˚K, (2.33)

для дизеля:

P_z = P_z/(V_x/V_ρ)ⁿ², МПа, (2.34)

Т_х = Т_z/(V_x/V_ρ)^{(n2 - 1)}, ˚K, (2.35)

де Р_х і Т_х – тиск і температура газів, відповідно, у довільний момент розширення при положенні поршня х відносно верхньої мертвої точки;

V_х – об'єм циліндра над поршнем при положенні поршня х;

n₂ – показник політропи розширення.