Количество продуктов сгорания
Количественное содержание отдельных компонентов продуктов сгорания зависит от состава горючей смеси, так как при α ≥ 1происходит полное сгорание топлива, а при α < 1— неполное сгорание компонентов топлива, поступивших в цилиндр двигателя со свежим зарядом.
При сгорании смесей с α < 1 будет иметь место неполное окисление углерода и водорода топлива вследствие меньшего количества кислорода, поступившего со свежим зарядом. В этом случае состав продуктов сгорания будет следующим:
. (5.4)
Количество отдельных компонентов продуктов сгорания (кмоль) , , , , на 1кг топлива при α < 1 соответственно рассчитывается по формулам:
;
;
Расчет для ДД:
;
;
. Расчет для ДсИЗ ниже:
К- коэффициент, характеризующий отношение количества свободного водорода Н2 и оксида углерода СО в выпускных газах коэффициентом. Соответственно для бензинового двигателя К=0,45-05. Принимаем К=0,5.
Вычисляем состав продуктов сгорания:
Подставим численные значения:
Правильность расчёта количества отдельных компонентов продуктов сгорания может быть проверена по формуле:
при α > 1
при α < 1
Расчёт произведён правильно.
5.3 Определение теплоёмкости рабочей смеси
Средняя мольная теплоёмкость рабочей смеси зависит от теплоёмкости свежего заряда, а также от теплоёмкости и количества отдельных составляющих остаточных газов, кДж /(кмоль°С),
. (5.5)
Средняя мольная теплоёмкость свежего заряда в конце процесса сжатия применяется равной теплоёмкости воздуха независимо от типа смесеобразования и определяется по эмпирической формуле, кДж/(кмоль·°С);
, (5.6)
где tc – температура в конце процесса сжатия,
°С; tc = Tc – 273 = 612.
°С; tc=Tc–273=505,17
Средняя мольная теплоёмкость остаточных газов может быть определена по формуле, кДж/(кмоль·°С),
( + + + + ), (5.7)
где , , , , - средние мольные
теплоёмкости отдельных компонентов продуктов сгорания в интервал
температур tc – tо кДж/кмоль·°С).
Значения величины для процесса сжатия определяются по эмпирическим формулам, приведённые в таблице 2, для интервала температур t2 – tо = 0–1500 °C.
=27,941+0,019
-5,487·10-6 =37,514
=24,953+0,005359
=28,233
=20,93+0,004641
-0,84·10-6 =23,456
=20,398+0,0025
=21,928
=27,941+0,019 -5,487·10-6
=36,1389;
=20,597+0,00267
=21,945;
=24,953+0,005359
=27,66;
=20,68+0,000206
-0,588·10-6 =20,63;
=20,398+0,0025
=21,66
Находим
Для дизельного двигителя:
Для двигателя с искровым зажиганием:
Используя полученные данные вычисляем:
(5.8)
(Вместо γ2 берем γr)
Для дизельного двигателя:
Для двигателя с искровым зажиганием:
Полученное среднее значение теплоемкости рабочей смеси должно лежать в пределах =20…25 (кДж/кмоль·°С).