2.4 Процесс впуска

Давление в конце процесса впуска, МПа

,

где ₀ - плотность воздуха

где R = 287 Дж/(кгК) - газовая постоянная воздуха;

p₀ = 0,1 МПа – давление окружающей среды;

Т₀ = 288 К – температура окружающей среды.

.

Для четырехтактных бензиновых двигателей без наддува р_а=(0,8-0,95)∙р₀, МПа.

Коэффициент остаточных газов

Для четырехтактных бензиновых двигателей γ=0,06-0,1.

Температура в конце процесса впуска, К

Для бензиновых двигателей без наддува T_a=310-350 K.

Коэффициент наполнения

Для четырехтактных бензиновых двигателей η_v=0,75-0,85.

Объем цилиндра в конце процесса впуска, л

где V_h - рабочий объем цилиндра, л

где D – диаметр цилиндра, м;

S – ход поршня, м.

V_c – объем камеры сжатия, л

2.5 Процесс сжатия

Давление в конце процесса сжатия, МПа

Для четырехтактных бензиновых двигателей p_c=0,9-2,1 МПа.

Температура в конце процесса сжатия, К

Для бензиновых двигателей T_c=550-750 K.

Средняя мольная изохорная теплоемкость свежего заряда, кДж/(кмольК)

где .

.

2.6 Материальный баланс

Теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания 1 кг топлива, кмоль/кг

Из таблицы параметры жидких топлив: C=0,855, H=0,145, O_n=0

Количество свежего заряда, кмоль/кг

Количество компонентов продуктов сгорания, кмоль/кг

Суммарное количество продуктов сгорания, кмоль/кг

.

Теоретический коэффициент молекулярного изменения рабочего тела

Для бензиновых двигателей μ₀=1,06-1,12.

Действительный коэффициент молярного изменения

Средняя мольная изохорная теплоемкость продуктов сгорания, кДж/(кмольК) при α<1

,

где

2.7 Процесс сгорания

Уравнение процесса сгорания в карбюраторном двигателе имеет вид

,

где - низшая теплота сгорания смеси, кДж/кг, с учетом химической полноты сгорания при  < 1.

После подстановки теплоемкости в виде линейной зависимости от температуры в уравнение сгорания, последнее превращается в квадратное относительно t_z

,

где ;

;

.

Решением уравнения сгорания будет температура сгорания в точке z, ⁰С

.

Максимальная температура конца процесса сгорания, К

Максимальная температура для бензиновых двигателей находится в границах T_z=2300-2900К.

Степень повышения давления в КБД

Для четырехтактных бензиновых двигателей λ=3,0-4,2.

Теоретическое давление газов в конце сгорания, МПа

Для четырехтактных бензиновых двигателей р_z=3,0-6,5.

Давление в действительном цикле в конце сгорания, МПа

В дальнейших расчетах используем в формулах максимальное давление р_z.

Объем цилиндра в конце процесса сгорания (точка z), л

.

2.8 Процесс расширения

Давление газов в конце процесса расширения, МПа

где δ – степень следующего расширения. Для бензиновых двигателей δ=ε.

Для карбюраторных двигателей давление в конце расширения находится в пределах р_в=0,35-0,5 МПа.

Температура в конце расширения, К

Для карбюраторных двигателей Т_в=1200-1500 К.

Объем цилиндра в конце такта расширения (точка b), л

.