3. Вычисляем значения низшей теплоты сгорания топлива.

Теплотой сгорания топлива называют то количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании объемной или массовой единицы топлива. Различают высшую и низшую теплоту сгорания.

Под низшей теплотой сгорания понимается количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании топлива, но без учета теплоты конденсации водяного пара.

Если известен элементарный состав жидкого топлива, то значение низшей теплоты сгорания топлива определяется по формуле Д.И.Менделеева

МДж/г

где: количество водяных паров в продуктах сгорания массовой или объемной единицы топлива.

Для газообразного топлива его низшая теплота сгорания

Примерные значения низшей теплоты сгорания автомобильных топлив приведены ниже

Топливо	Бензин	Дизельное	Природный Газ	Пропан	Бутан
	44,0 МДж/кг	42,5 МДж/кг	35,0 МДж/кг	85,5 МДж/кг	112,0 МДж/кг

6

4. Находим значения параметров рабочего тела.

Для полного сгорания массовой или объемной единицы топлива необходимо вполне определенное количество воздуха, которое называется теоретически необходимым и определяется по элементарному составу топлива.

Для жидких топлив

или

,

где: l_o — теоретически необходимое количество воздуха в кг для сгорания 1кг топлива, кг возд/кг топл.; L_o — теоретически необходимое количество воздуха в кмоль для сгорания 1кг топлива, кмоль возд/кг топл.; 0,23 — массовое содержание кислорода в 1кг воздуха; 0,208 — объемное содержание кислорода в 1 кмоль воздуха.

Причем

где: =28,96 кг/кмоль — масса 1кмоль воздуха.

Для газообразных топлив

где: — теоретически необходимое количество воздуха в моль или м3 для сгорания 1моль или 1 топлива (моль возд/моль топл. или возд/ топл.).

В зависимости от условий работы двигателя, способа регулирования мощности, типа смесеобразования и условий сгорания топлива на каждую массовую или объемную единицу топлива приходится количество воздуха, которое может быть больше, равно или меньше теоретически необходимого для полного сгорания топлива.

5. Определяем количество горючей смеси.

Горючая смесь (свежий заряд) в двигателях с воспламенением от искры состоит из воздуха и испарившегося топлива и определяется величиной

где: M₁ — количество горючей смеси (кмоль гор. с м/кг топл.);

m_T — молекулярная масса паров топлива, кг/кмоль.

α – коэффициент избытка воздуха.

7

Для различных топлив принимаются следующие значения m_Т, кг/кмоль: для автомобильных бензинов 110 … 120; для дизельных топлив — 180 … 200.

Показатели	Бензины				Дизельные топлива
	А-76 летний	АИ-93 (А-92) летний	АИ-95 «Экстра» с МТБЭ	АИ-98**	Летнее Л	Зимнее З		Аркти-ческое А
						-35°С	-45°С
Молярная масса, кг/моль	106	110	110	115	230	235		240

Примечание: Значения для бензиновых двигателей определяются по графику 1 в соответствии с расчетными режимами работы двигателя.

Рис.1. Исходные параметры для теплового расчета карбюратовного двигателя.

Рис.2. Исходные параметры для теплового расчета двигателя с впрыском топлива.

Величиной 1/m_T при определении М₁ для двигателей с восп­ламенением от сжатия пренебрегают как относительно малой по сравнению с объемом воздуха.

8

Поэтому для этих двигателей

Для газовых двигателей

где: М — количество горючей смеси (моль гор. см/моль топл. или м³гор. см/м³ топл.).

Для любого топлива масса горючей смеси

,

где: m₁ — массовое количество горючей смеси, кг гор. см/кг топл.

При неполном сгорании топлива (α<1) продукты сгорания пред­ставляют собой смесь оксида углерода СО, углекислого газа СО₂, водяного пара Н₂О, свободного водорода Н₂ и азота N₂.