Метою розрахунку показників процесу згорання є визначення температури і тиску в кінці згорання.
Температура Тz на дільниці згорання сz визначається з рівнянь, що базуються на першому законі термодинаміки.
Для бензинових двигунів рівняння згорання має вигляд
, (34)
де
- коефіцієнт, який приймається за графіком рис. 1.
- теплота згорання робочої суміші
для бензинового двигуна при a<1
; (35)
де ;
- середня мольна теплоємкість робочої суміші в кінці процесу стиску, було визначено у п. 2.7 за формулою 33;
- середня мольна теплоємкість продуктів згорання бензинового двигуна.
, (36)
де - відповідно кількість продуктів згорання , СО, Н2О, Н2 і N2, кмоль/кг палива (розраховано в п. 2.3 відповідно режимів);
, ; ; ; - відповідно середні мольні теплоємкості продуктів , СО, Н2О, Н2 і N2, (являють собою вирази з перемінною tz, які приймаються з додатку В).
µ -коефіцієнт молекулярної зміни робочої суміші;
( 37 )
де - коефіцієнт молекулярної зміни паливної суміші;
Для дизелів рівняння згорання має вигляд
|
|
, (38)
де - коефіцієнт, який приймається за графіком рис. 1.
- ступінь підвищення тиску;
Для дизелів з безпосереднім сумішоутворенням приймається = 1,6…2,5, з розділеними камерами = 1,2…1,8.
Теплота згорання робочої суміші для дизельного двигуна (при a ³1) визначається за формулою
, (39)
- середня мольна теплоємкість робочої суміші в кінці процесу стиску, було визначено у п. 2.7 за формулою 33;
- середня мольна теплоємкість продуктів згорання дизельного двигуна.
, (40)
де - відповідно кількість продуктів згорання , СО, Н2О, Н2 і N2, кмоль/кг палива (розраховано в п. 2.3 відповідно режимів);
, ; ; - відповідно середні мольні теплоємкості продуктів , СО, Н2О, Н2 і N2, (являють собою вирази з перемінною tz, які приймаються з додатку В).
µ -коефіцієнт молекулярної зміни робочої суміші;
( 41 )
де - коефіцієнт молекулярної зміни паливної суміші;
Після підставлення знайдених величин та виразів, а також подальших перетворень рівняння приймає вигляд
, (42)
де А, В і С - числові значення, коефіцієнти квадратного рівняння.
Звідки знаходимо температуру згорання
, °С
°К.
Тиск рz в кінці згорання визначається за формулою
- для бензинових двигунів
. (43)
Дійсну величину максимального тиску згорання Рzд (лише для бензинових двигунів) визначаємо за формулою (3.44)
(44)
Cтупінь підвищення тиску визначаємо за формулою
, (45)
Тиск в кінці процесу згорання для дизелів визначається за формулою
(46)
- ступінь попереднього розширення (визначається лише для дизелів)
(47)
Для сучасних автомобільних двигунів показники процесу згорання знаходяться в межах наведених в таблиці 3.2.
|
|
Таблиця 3.2 Показники процесу згорання різних типів двигунів
Тип двигунів | Температура Тz, °К | Тиск Рz, МПа |
Бензинові | 2400…2900 | 3,5…7,5 |
Дизельні | 1800…2300 | 5…12 |
Газові | 2200…2500 | 3…5 |