Если принять, что процесс наполнения совершается без дозарядки, то он завершится при давлении paи температуре Ta (см. рис. 1, точка а). В этот момент в цилиндре будет находиться число молей, которое рассчитывается по формуле
, (8)
а с учетом формулы (5)
.
Тогда число молей свежего заряда будет
(9)
Из уравнения состояния газа в точке а
,
откуда число молей рабочего тела в точке а
(10)
Подставляя значения в уравнение (9) получим
(11)
Для определения числа молей заряда, который может теоретически разместиться в рабочем объеме цилиндра, уравнение состояния газа примет вид
,
откуда
(12)
Подставив значения M и Mh в уравнение (4), получим
(13)
Выразив рабочий объем через Va и Vc и умножив все выражение на Vc, получим
Тогда
(14)
Для двигателей с наддувом вместо давления p0 и температуры T0 окружающей среды подставляют давление pk и температуру Tk заряда, поступающего от компрессора:
(15)
Подставив в уравнения (14) и (15) выражения (6) и (7), получим
(16)
и
(17)