Процесс сгорания. Прежде всего необходимо определить количество воздуха, теоретически необходимого для сгорания 1 кг топлива:

Прежде всего необходимо определить количество воздуха, теоретически необходимого для сгорания 1 кг топлива:

(16)

кмоль/кг

Действительное количество воздуха определяется по формуле:

(17)

где α – коэффициент избытка воздуха равный отношению количества воздуха, поступившего в цилиндр, к количеству воздуха, теоретически необходимого. Величина α для высокооборотного дизеля с наддувом составляет 1,5..1,9. Примем α = 1,9.

кмоль/кг

Мольное количество смеси воздуха и остаточных газов, находящихся в цилиндре до горения:

(18)

кмоль/кг

Количество молей продуктов сгорания:

(19)

кмоль/кг

Действительный коэффициент молекулярного изменения:

(20)

Рассмотрим термодинамическое уравнение сгорания:

(21)

где ξ – коэффициент использования тепла, учитывающий потери тепла, связанные с догоранием части топлива в процессе расширения, теплообмен со стенками камеры сгорания и диссоциацию; для ВОД ξ находится в пределах 0,6..0,85;

λ – степень повышения давления; для ВОД λ = 1,35..1,55.

Принимаем: ξ = 0,8;

λ = 1,4.

Среднюю молярную изохорную теплоемкость можно определить по формуле:

(22)

где – средняя молярная изохорная теплоемкость сухого воздуха, кДж/кмоль·К.

(23)

– средняя молярная изохорная теплоемкость конечных продуктов сгорания, кДж/кмоль·К.

(24)

где – средняя молярная изохорная теплоемкость «чистых» продуктов сгорания, кДж/кмоль·К.

Для среднего элементарного химического состава топлива:

(25)

Тогда

Средняя молярная изобарная теплоемкость конечных продуктов сгорания:

(26)

Определим теплоемкость заряда при Т = Т_с:

кДж/кмоль·К

Подставим найденные значения в уравнение сгорания и решим его:

Принимаем T_z = 1896 К.

Степень предварительного расширения определяется зависимостью:

(27)

Степень последующего расширения:

(28)

По опытным данным значения ρ и δ для цикла смешанного сгорания находятся в пределах ρ = 1,4..1,7 и δ = 8..11. Данное условие выполняется.