Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1кг топлива.
Для полного сгорания массовой или объемной единицы топлива необходимо вполне определенное количество воздуха, которое называется теоретически необходимым и определяется по элементарному составу топлива.
;
;
где – теоретически необходимое количество воздуха в для сгорания топлива, ; – теоретически необходимое количество воздуха в для сгорания топлива, ; 0,23 – массовой содержание кислорода в воздуха; 0,208 – объемное содержание кислорода в воздуха.
Причем , где – масса воздуха.
Выбор состава смеси.
На основных рабочих режимах состав смеси задается по начальным условиям.
– выбирается по заданию;
На режиме минимальной частоты:
Количество горючей смеси.
Горючая смесь (свежий заряд) в двигателях с воспламенением от искры состоит из воздуха и испарившегося топлива и определяется величиной:
,
где – количество горючей смеси, ; – молекулярная масса паров топлива, . Для автомобильных бензинов .
Количество отдельных компонентов продуктов сгорания.
При полном сгорании топлива продукты сгорания состоят из углекислого газа , водяного пара , избыточного кислорода и азота .
Количество отдельных компонентов продуктов сгорания жидкого топлива при :
Углекислого газа, :
;
Водяного пара, :
;
Кислорода, :
;
Азота, :
.
При неполном сгорании топлива продукты сгорания представляют собой смесь оксида углерода , углекислого газа , водяного пара , свободного водорода и азота .
Количество отдельных компонентов продуктов неполного сгорания жидкого топлива:
Углекислого газа, :
;
Оксида углерода :
Водяного пара, :
;
Водорода, :
;
Азота, :
.
– постоянная величина, зависящая от отношения количества водорода к оксиду углерода, содержащихся в продуктах сгорания (для бензина ).
Общее количество продуктов сгорания топлива.
Общее количество продуктов полного сгорания жидкого топлива, :
Общее количество продуктов неполного сгорания жидкого топлива :
.
Параметры окружающей среды и остаточных газов.
Параметры на впуске.
, – давление и температура на входе в двигатель.
Температура остаточных газов.
При постоянном значении степени сжатия температура остаточных газов практически линейно возрастет с увеличением скоростного режима при , но уменьшается при обогащении смеси. Учитывая определенные значения и , можно найти по экспериментальным зависимостям значения .
Давление остаточных газов.
Процесс впуска.
Температура подогрева свежего заряда.
Плотность заряда на впуске.
, где – удельная газовая постоянная для воздуха.
Давление в конце впуска.
– потери давления за счет сопротивления впускной системы.
– скорость движения заряда по впускной системе;
– коэффициент затухания скорости движения заряда;
– коэффициент сопротивления впускной системы.
– максимальная скорость движения поршня;
– площадь поршня;
– площадь минимального сечения впускной системы.