Тепловой расчет параметров и оценочных показателей рабочего цикла двигателя

Среднюю мольную теплоемкость рабочей смеси определим из выражения:

(16)

.

Расчет состава и количества продуктов сгорания.

Состав и количество продуктов сгорания зависит, в том числе и от коэффициента избытка воздуха. При полном сгорании топлива в состав продуктов сгорания М2 входит углекислый газ СО2, вода Н2О-как продукт сгорания, избыточный кислород 02 и инертный газ N2.

Количество отдельных компонентов и их суммарное значение определим из соотношений полученных согласно упрощенных реакций окисления углерода и водорода при сжигании одного кг топлива.

При a=1:

(17)

0,558;

где (18)

0,0692 кмоль - количество углекислого газа;

(19)

0,0753 кмоль - количество водяного пара;

(20)

0,00145 кмоль - количество кислорода;

(21)

0,411 кмоль - количество азота.

(22)

0,0007 кмоль – количество водорода.

В процессе сгорания и химических преобразований происходит изменение количества молей рабочей смеси:

(23)

0,034 кмоль.

Относительное изменение объема сгоревшей смеси характеризует коэффициент молекулярного изменения:

(24)

1,065;

Относительное извинение объема при сгорании рабочей смеси, с учетом содержания остаточных газов, оценивается действительным коэффициентом молекулярного изменения рабочей смеси

(25)

=1,062.

Процесс сгорания

Сгорание смеси является основным физическим процессом рабочего цикла двигателя. Первая часть, выделившейся при сгорании, используется на повышение внутренней энергии и совершение работы. Вторая часть передается в стенки камеры сгорания, и днище поршня. Доля активной теплоты учитывается коэффициентом активного использования теплоты xz и практически приравнивается к максимальному значению коэффициента активного тепловыделения.

Значения термодинамических параметров в характерных точках цикла Рz и Тz определяем на основе первого закона термодинамики.

;(26)

Для рабочего цикла двигателей с искровым зажиганием уравнение выглядит следующим образом:

;(27)