Параметры рабочего тела

1.1.2. Параметры рабочего тела

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1кг топлива:

кг возд./кг топл.

кмоль возд./кг топл.

Коэффициент избытка воздуха α принимаем равным 0,96 для получения оптимального соотношения экономичности и мощности проектируемого двигателя.

Количество горючей смеси: М₁ = L_o+1/ m_т = 0,960,516+1/115= 0,5050 кмоль.

При неполном сгорании топлива ( 1 ) продукты сгорания представляют собой смесь окиси углерода (СО), углекислого газа (СО₂) , водяного пара (Н₂О), свободного водорода (Н₂) , и азота (N₂) . Количество отдельных составляющих продуктов сгорания и их сумма при К=0,5 (Кпостоянная зависящая от отношения количества водорода к окиси углерода, содержащихся в продуктах сгорания):

М_СО =2[(1)/(1+K)]0,208L_o;

М_СО =2[(10,96)/(1+0,5)]0,2080,517=0,0057 кмоль/кг топл.

М_СО=С/12-2[(1)/(1+K)]0,208L_o;

М_СО=0,855/122[(1-0,96)/(1+0,5)]0,2080,517=0,0655 кмоль/кг топл.

М_Н=2К[(1)/(1+K)]0,208L_o;

М_Н=20,47[(10,96)/(1+0,5)]0,2080,517=0,0029 кмоль/кг топл.

М_НО=Н/22К[(1-)/(1+K)] 0,208L_o;

М_НО=0,145/2-20,47[(10,96)/(1+0,5)]0,2080,517=0,0696 кмоль/кг топл.

М_N=0,792L_o;

М_N=0,7920,960,517=0,393 кмоль/кг топл.

Суммарное количество продуктов сгорания:

М₂ =М_СО+М_СО+М_Н + М_НО + М_N;

М₂ =0,0073+0,063+0,0034+0,069+0,388=0,5367 кмоль/кг топл.

Проверка:

М₂ =С/12+Н/2+0,792L_o;

М₂=0,855/12+0,145/2+0,7920,960,517=0,5367 кмоль/кг топл.

1.1.3. Параметры окружающей среды и остаточных газов

Атмосферное давление и температура окружающей среды: p_o=0,101 МПа; T_o=293 К. Температуру остаточных газов принимаем на основании опытных данных [1,с.43]:

Т_r =1040К; p_r =1,16p_o =1,160,101=0,11716 МПа.

Давление остаточных газов Р_r можно получить на номинальном режиме:

Р_rN=1,18Р₀=0,118 Мпа

А_р=(Р_rN- Р₀1,035) 10⁸/(n_N²Р₀)=0,716

Находим давление остаточных газов Р_r:

Р_r= Р₀ (1.035+ Ар10^-8n²)

Р_r=0,101 (1,035+0,71610^-84500²)=0,118 МПа

1.2. Процесс впуска

Температуру подогрева свежего заряда принимаем на основании опытных данных [1,с.44]: Т=8⁰ C.

Плотность заряда на впуске: ρ_о= р₀ 10⁶/(R_ВT_О) =0,10110⁶/(287293) =1,189 кг/м³,

где р₀ =0,101 МПа; Т₀ =293 К; R_В  удельная газовая постоянная равная 287 Дж/кг град.

Давление заряда в конце наполнения Р_а принимаем на основании рекомендаций [1,с.44] в зависимости от средней скорости поршня С_п=Sn/30, где S  ход поршня, n-заданная частота вращения коленвала двигателя: С_п =0,092 4500/30=9,51 м/с.

Принимаем р_а=0,0909 МПа.

Коэффициент остаточных газов:

γ_r=,

где _оч  коэффициент очистки; _доз коэффициент дозарядки (без учета продувки и

дозарядки _оч=1; _доз=0,95).

γ_r==0,07.

Температура заряда в конце впуска:

Т_а=(T_o +Т + γ_rТ_r)/(1+ γ_r);

Т_а =(293+8+0,071040)/(1+0,07)= 349,3 К.

Коэффициент наполнения:

;

=0,73.