Розрахунок параметрів робочого тіла

Теоретично необхідна кількість повітря для повного згоряння масової (кмоль) або об’ємної (кг) одиниці палива:

– у масових одиницях:

кг.пов./кг.пал;

– у об’ємних одиницях:

кмоль пов. / кг.пал.

Максимальну ефективну потужність у бензинового двигуна отримують при значенні коефіцієнта надлишку повітря α = 0,9...0,95. Для виконання розрахунків і згідно з умовою завдання приймаємо α = 0,93.

Кількість свіжої горючої суміші визначаємо за формулою:

М ₁ = α·L ₀ + 1/ m _Т = 0,83·0,517 + 1/ 115= 0.438 кмоль /кг.

Склад і кількість продуктів згоряння. При неповному згорянні палива (α < 1) продукти згоряння представляють собою суміш окису вуглецю (СО), вуглекислого газу (СО₂), водяної пари (Н₂О), вільного водню (Н₂) і азоту (N₂). Кількість окремих складових продуктів згоряння і їх сума при К =0..5

(К =Н₂ / СО – відношення кількості водню до кількості окису вуглецю. К =0,45…0,55) наступні:

М _СО = 0,42 ·L ₀ · (1– α) /(1+К) = 0,42 ·0,517· (1– 0,83) / (1+0,5) = 0,025 кмоль/кг. палива;

М _СО2 = С/ 12 – М _СО = 0,855/12 – 0,025 = 0.049 кмоль/кг. палива;

М _Н2 = К·М _СО = 0,5·0,025= 0.013 кмоль/кг. палива;

М _Н2О = Н/ 2 – М _Н2 = 0,145/2 – 0,013 = 0.06 кмоль/кг. палива;

М _N2 = 0,79 ·α·L ₀ = 0,79·0,83·0,517=0,339 кмоль/кг. палива;

М _О2 = 0,21 ·α·L ₀ = 0,21·0,83·0,517=0,09 кмоль/кг.палива.

Сумарна кількість продуктів згоряння:

М ₂ = М _СО + М _СО2 + М _Н2 + М _Н2О + М _N2 = 0,0144+0,0569+0,0072+0,0653+0,368 = 0.486 кмоль/кг. палива.

Переваірка: М ₂ =С/ 12 +Н/ 2 + 0,79· α·L ₀ = 0,855/12+0,145/2+0,79·0,83·0,517= 0.485 кмоль/кг. палива (різниця не повинна перевершувати 3%).

У нашому випадку різниця:

Коефіцієнт молекулярної зміни паливної суміші:

µ ₀ =М ₂ / М ₁ = 0,486 / 0,438= 1,11 (як правило – µ ₀= 1,02…1,12).