3.3. Параметры рабочего тела.

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива:

где 0,208 – объёмное содержание кислорода в 1 кмоль воздуха.

где 0,23 – массовое содержание кислорода в 1 кг воздуха.

Коэффициент избытка воздуха:

Устанавливается на основание следующих соображений. Для рассчитываемого двигателя с распределённым впрыском топлива и электронным управлением может обеспечить экономичный состав смеси с меньшей токсичностью продуктов сгорания. Это позволяет принять на режиме минимальной частоты вращения коленчатого вала α=0,92, на режиме максимального крутящего момента α=0,96, на режиме минимального удельного расхода топлива α=0,98, на номинальном режиме α=0,98, на режиме максимальной частоты вращения коленчатого вала α=0,98.

Далее непосредственный числовой расчёт будет проводиться только для режима максимальной мощности, для остальных режимов окончательные значения рассчитываемых параметров приводятся в табличной форме.

Количество горючей смеси:

При неполном сгорании топлива продукты сгорания представляют собой смесь углекислого газа , окиси углерода , водяного пара , свободного водорода и азота .

Количество отдельных компонентов продуктов сгорания в кмоль пр.сг/кг топл:

К – постоянная величина, зависящая от отношения количества водорода к оксиду углерода, содержащихся в продуктах сгорания (для бензина К=0,45÷0,5). Принимаем К=0,5.

Количество CO₂:

Количество CO:

Количество H₂O:

Количество H₂:

Количество N₂:

Общее количество продуктов сгорания:

Параметры	Рабочее тело
n, об/мин	900	3400	5100	6000	7200
α	0,92	0,96	0,98	0,98	0,98
	0,4842	0,5048	0,5152	0,5152	0,5152
	0,0598	0,0655	0,0684	0,0684	0,0684
	0,0115	0,0057	0,0029	0,0029	0,0029
	0,0668	0,0696	0,0711	0,0711	0,0711
	0,0057	0,0029	0,0014	0,0014	0,0014
	0,3766	0,3930	0,4011	0,4011	0,4011
	0,5203	0,5367	0,5449	0,5449	0,5449

3.4. Параметры окружающей среды и остаточных газов.

Давление и температура окружающей среды при работе двигателя без наддува в цилиндр поступает воздух из атмосферы. В этом случае при расчёте рабочего цикла двигателя давление окружающей среды принимается равным Р₀=0,101325 МПа, а температура T₀=293 K.

При постоянном значении степени сжатия ε=10,2 температура остаточных газов практический линейно возрастает с увеличением скоростного режим. Учитывая уже определённые значения n и α, можно принять значения Т_r для расчётных режимов в соответствии с рекомендациями [1 стр.106]. На номинальном режиме принимаем Т_r=995 К.

За счет расширения фаз газораспределения и снижения сопротивлений при конструктивном оформлении выпускных трактов, давление остаточных газов на номинальном режиме в соответствии с рекомендациями [1 стр.108] подсчитываем по формуле:

P_rN=1,12·P₀=1,12·0,101325=0,113484 МПа

Для всех остальных режимов работы двигателя, давление остаточных газов подсчитываем по формуле:

P_r=P₀(1,035+A_p·10^-8· n²)=0,101325·(1,035+0,2361·10^-8·n_i²)