Расчет параметров рабочего процесса

(22)

(23)

Т.к. расчет ведется для температуры Тz, то:

Тогда:

(24)

Мольная теплоемкость «чистых» продуктов сгорания незначительно изменяется в зависимости от сорта топлива, сжигаемого в двигателе. Поэтому для любого состава топлива можно принять:

(25)

В данном выражении (25) неизвестное значение TZ, для определения которого необходимо подставить неизвестное , найденные коэффициенты k1 k2 в (22) и (23), а так же (24) в выражение (21):

Подставляем полученное выражение в уравнение сгорания (20) и получаем квадратное уравнение относительно Tz:

Решая это уравнение, определяем температуру сгорания, которая получается Tz= 1701,98 К.

После определения температуры Tz находим степень предварительного расширения r по формуле:

(26)

Необходимо так же и проконтролировать полученные значения Pz и Tz с помощью следующих данных: для двигателей средней быстроходности Pz = 6,0…12,0 МПа, Tz =1700…1900 К; для быстроходных двигателей Pz = 6,0…13,0МПа, Tz =1800…2000 К.

Соответствие значений Pz и Tz можно также проконтролировать по опытным данным двигателя-прототипа. Необходимо помнить, что стремление к форсировке двигателя по степени наддува неизбежно приводит к увеличению Рz. Однако, Рz > 13 МПа нежелательны, так как вызывают перенапряжение деталей кривошипно-шатунного механизма и утяжеление двигателя.

Нежелательно и увеличение температуры сгорания Tz свыше 2000 К, которая у нас получилась Tz= 1701,98 К, так как это способствует более интенсивной диссоциации газов, сопровождающейся отъемом тепла от рабочего тела и снижением xz. Но полученное значение удовлетворяет условию и, следовательно, принимать условий по снижению температуры не нужно. Снижение температуры Tz можно достигнуть за счет снижения Та и увеличения коэффициента избытка воздуха a.

Процесс расширения.

Степень последующего расширения:

(27)

Параметры конца процесса расширения (давление и температура в конце расширения) вычисляются по формулам:

(28)

(29)

где n2 – показатель политропы расширения определяется исходя из баланса теплоты за период расширения. По опытным данным выбирается в диапазоне от n2 =1,21….1,28; принимаем, равный n2 = 1,21.

Далее значения показателя политропы расширения подставляем в (28) (29) и находим давление и температуру в конце расширения: