В конце процесса наполнения внутренняя энергия рабочего тела (см. рис. 5, точка а) будет равна сумме внутренней энергии свежего заряда и внутренней энергии остаточных газов:
,
где μ cVa, μ cV, μ cVr — мольные теплоемкости при постоянном объеме рабочего тела, свежего заряда и остаточных газов соответственно;
Ma — число молей рабочего тела в конце наполнения;
Та — температура конца наполнения;
М — число молей свежего заряда;
Т0 — температура свежего заряда на впуске в двигатель;
△ Т — величина подогрева свежего заряда от деталей двигателя;
Мr — число молей остаточных газов;
Тr — температура остаточных газов.
Приняв μ cVa = μ cV и μ cVr = ψμ cV, получим
,
где ψ — коэффициент, учитывающий отличие мольной теплоемкости остаточных газов от мольной теплоемкости свежего заряда.
Выразив Мr и Мa через М, получим
,
Откуда
. (3.6)
Для двигателей с наддувом
. (3.7)
где Тк — температура свежего заряда на впуске в двигатель после компрессора.
Из формул (6) и (7) видно, что температура конца наполнения Та зависит от подогрева заряда △ T, температуры остаточных газов Тr и коэффициента остаточных газов γ r.