Процесс сгорания

Температуру газов в конце процесса сгорания (точка z цикла) найдём из уравнения изохорного процесса, в котором вся теплота, подведённая к рабочему телу, расходуется на изменение внутренней энергии на участке «cz» цикла:

где и – внутренняя энергия рабочего тела соответственно в точках «z» и «c» цикла.

После преобразования этого уравнения получим уравнение сгорания для расчётного цикла с подводом теплоты при :

где – коэффициент, учитывающий количество теплоты недовыделившейся при неполном сгорании ();

– коэффициент использования теплоты при сгорании;

– низшая удельная теплота сгорания бензина среднего состава;

– количество свежего заряда;

– внутренняя энергия 1 киломоля свежего заряда в точке «c» цикла;

– коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси газов;

– внутренняя энергия 1 киломоля продуктов сгорания в точке «z» цикла.

Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси газов определяют по соотношению:

где – коэффициент молекулярного изменения свежей смеси, который определяется по соотношению:

где – количество продуктов сгорания:

Молярная внутренняя энергия свежего заряда при температуре определяется по выражению:

где – средняя молярная теплоёмкость свежего заряда (теплоёмкость, равная теплоёмкости воздуха) при температуре .

Определим левую часть уравнения (1) и тем самым найдём значение внутренней энергии 1 киломоля продуктов сгорания

Подставив найденные значения в формулу (1), получим:

Таким образом, имеем .

На рисунке 2 представлен график изменения внутренней энергии продуктов сгорания .

Рисунок 2 – График изменения внутренней энергии продуктов сгорания жидкого топлива при

Согласно данному графику значение температуры газов в цилиндре двигателя в конце сгорания будет равно:

Давление газов в цилиндре в конце процесса сгорания определяется по формуле (расчётное значение):

Разность давления газов в точке «z» расчётного и действительного циклов учитывается поправочным коэффициентом . Поэтому действительное максимальное давление газов в конце процесса горения будет равно:

Степень повышения давления в цилиндре определяют в соответствии с расчётной схемой цикла, по расчётному значению :