2.5 Показатель адиабаты для процесса сжатия.

Газовая постоянная для свежего заряда вычисляется по формуле

(10)

Среднее значение теплоемкости при постоянном давлении

(11)

Показатель адиабаты для процесса сжатия

(12)

2.6 Показатель политропы для процесса сжатия:

В задании приводится значение (13)

 = 0,01; .

Теперь можно определить все параметры в конце процесса сжатия (точка 2).

Объём в процессе сжатия равен: (14)

Давление в процессе сжатия: (15)

Температура процесса сжатия: (16)

Из формул (14), (15), (16):

при

при

.

Полученное значение Т2 совпадает с заданным (менее 10°), поэтому приближение больше не нужно.

3.Расчет процесса сгорания.

3.1 Состав продуктов сгорания.

Из основных реакций при горении топлива следует, что в результате реакций на 1кг С приходится

, а на 1кг Н приходится

С учётом этих соотношений состав продуктов сгорания бензина будет следующий:

Подставив значения, получим:

Общая масса продуктов сгорания ,кг:

Мп.с.= 3,67С + 9Н + 0,77М0 + ( - 1) М0, (17)

Подставив численные значения в формулу (17), получим:

Мп.с.= 17,45 кг.

Массовые доли составляющих продуктов

(18)

(19)

(20)

(21)

Подставив значения в формулы (18), (19), (20), (21) соответственно получим:

3.2 Молярная масса продуктов сгорания вычисляется по формуле

(22)

3.3 Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания в интервале температур (0; Т)

Среднюю мольную теплоемкость в интервале температур (0;,Т) будем рассчитывать по формуле:

для   1 (23)

, где

Задаемся значением Т3 = 2800 К, и делаем расчет по формуле (23) т.к. =1,1:

(24)

3.4 Параметры в конце процесса сгорания.

Температура в конце сгорания вычисляется по формуле

(25)

, где - коэффициент подвода теплоты, его значение для карбюраторного двигателя берем равным 0,9;

- учитывает меньшее выделение теплоты при   1 ( берем равным 1)

при

Полученное значение Т3 совпадает с заданным, поэтому приближение больше не нужно.

Давление в процессе сгорания:

(26)

Объем в процессе сгорания:

4.Расчет процесса расширения продуктов сгорания.

4.1 Показатель адиабаты.

Задаемся значением температуры в конце процесса расширения

(27)

Задаемся значением Т4 = 1400К, тогда по формуле (27):

Вычисление средних значений молярных теплоемкостей (в интервале температур) производится по формуле (23):

Удельная теплоемкость вычисляется по формуле (24):

Среднее значение теплоемкости при постоянном давлении:

(28)

Показатель адиабаты для процесса сгорания:

(29)

4.2 Показатель политропы n2.

n2 =k2+ (30)

n2 =1,25+0,01=1,26

4.3 Параметры в конце расширения.

Объем в конце расширения:

(31)

Давление в конце расширения из формулы (31):

(32)

Подставив значения в формулу (32) получим:

Температура в конце расширения Т4 находится из уравнения состояния идеального газа:

(33)

1.

2. при

n2 =1,244+0,01=1,254

Полученное значение Т4 хорошо совпадает с заданным, поэтому приближение больше не нужно.

5. Энергетические характеристики цикла.

5.1 Теплота и работа в процессе сжатия

(34)

(35)

5.2 Теплота и работа в процессе расширения

(36)

(37)

5.3 Полезная работа

(38)

5.4 Доля отведенной теплоты в процентах

(39)

5.5 Теплота, отведенная в процессе (4-1)

(40)

Среднее значение молярной теплоемкости вычисляется по формуле (23):

Удельную теплоемкость найдем по формуле (24):

Подставив значения в формулу (40) получим теплоту, отведенную в процессе 4-1:

Общее количество полученной энергии в цикле

(41)

5.6 Общий баланс энергии в цикле.

Проводится сопоставление количества теплоты, выделившейся в процессе сгорания 1кг свежего заряда q2,3 и суммы полезной работы и отведенной теплоты qИ. Совпадение этих величин указывает на правильность проведенных вычислений. При несовпадении этих величин следует подсчитать относительную величину дисбаланса в %. При ошибке большей пяти процентов все расчеты следует проверить.

Количество теплоты, выделившейся при сгорании 1кг свежего заряда

(42)

Подставив значения в формулу (42) получим:

Дисбаланс находим по формуле

(43)