C- массовая доля углерода в 1кг топлива,

H- массовая доля водорода в 1кг топлива,

O- массовая доля кислорода в 1 кг топлива.

При этом C+H+O=1кг.

Теплота сгорания жидких топлив обычно исчисляется на единицу массы, т.е. в кДж/кг. В расчётах можно принимаем некоторые усреднённые значения вышеупомянутых характеристик согласно нижеследующей таблице 1:

Топливо	Элементарный состав в единицах массы	Низшая теплота сгорания
C	H	O	Hu кДж/кг
Дизельное топливо	0,87	0,126	0,004

Таблица 2

3. Степень сжатия e.

Степень сжатия – одна из важнейших характеристик двигателя, повышение e (до определённых пределов) способствует росту мощности и улучшению экономичности двигателя.

Выбор степени сжатия в первую очередь зависит от способа смесеобразования рода топлива, что и определяет резкие различия в величине e для карбюраторных двигателей и дизелей. Кроме того, при выборе e необходимо внимательно учитывать конечную цель, поставленную проектантом при проектировании двигателя, а так же быстроходность двигателя, систему охлаждения, наличие или отсутствие наддува и ряд других факторов.

В современных дизельных двигателях автомобильного типа степень сжатия колеблется в пределах e =16…21, причём наименьшее значение степени сжатия для дизелей определяется величиной минимально необходимой температуры в конце сжатия для обеспечения самовоспламенения впрыснутого топлива, что обеспечивается при степени сжатия не менее 14. На этом основании принимаем e= 18

4. Коэффициент избытка воздуха ά

Коэффициент избытка воздуха наряду со степенью сжатия относится к важнейшим характеристикам двигателя. Снижение ά (до определённых приделах)способствует форсированию энергетических показателей двигателя, но в то же время вызывает ухудшение экономичности работы и увеличения термической напряженности деталей.

Выбор коэффициента избытка воздуха ά зависит от сорта топлива, типа автомобиля, типа смесеобразования и др. факторов.

Значение ά для различных двигателей при нормальной мощности для дизельных двигателей с неразделенной камерой сгорания колеблются в пределах: 1,3…1,5. Принимаем ά = 1.4

5. Параметры остаточных газов P2. T2.

Величина давления остаточных газов P2 выбирается в зависимости от числа и расположения клапанов, сопротивления впускного и особенно выпускного трактов, фаз газораспределения, характера наддува, быстроходности двигателя и пр.

Для автомобильных двигателей без наддува, а также с наддувом и выпуском в атмосферу. P2=(0,105-0,135)МПа.

Большие значения Р2 принимаются для быстроходных двигателей легковых автомобилей, имеющий мощный глушитель на выхлопе и достаточно высокую быстроходность.

Температура остаточных газов Т2 зависит от величины степени сжатия (расширения), быстроходности, нагрузки и коэффициента избытка воздуха.

На нормальном режиме работы дизельных двигателей Т2 находится обычно в пределах: 700-900 К; при этом нижние пределы для больших e, меньшей быстроходности и больших значений ά. Т. к. мы приняли e = 18 и ά = 1.4; принимаем P2= 0,15, Т2=800 К.

6. Подогрев свежего заряда от стенок ∆Т.

Величина подогрева свежего заряда от стенок ∆Т зависит от наличии или отсутствия специального устройства для подогрева, от расположения и конструкции впускного трубопровода, типа системы охлаждения, быстроходности двигателя и наддува.

Величина ∆Т для дизельных двигателей обычно колеблется в пределах 10-40 К.

При этом нижние пределы ∆Т имеют место при отсутствии специального подогрева, раздельных впускном и выпускном трубопроводах, водяной системе охлаждения и повышенной быстроходности. На основании вышеперечисленного принимаем ∆Т= 0 К.

7. Коэффициент наполнения цилиндра h_v

коэффициент наполнения цилиндра h_v является основной характеристикой процесса впуска. Его величина зависит от быстроходности двигателя, гидравлических сопротивлений впускной системы подогрева свежего заряда от стенок при впуске фаз газораспределения, тактности и наличия наддува.

Значение h_v для дизельных автомобильных двигателей при работе с полной нагрузкой на номинальном числе оборотов обычно лежат в пределах:

0,85-0,95;

При специально настроенных впускных системах значения DT могут достигать 1,0 и несколько выше за счёт использования инерционно-волновых явлений.

Чем выше быстроходность, гидравлические сопротивления впускной системы,подогрев на впуске, тем ниже следует выбирать значения h_{v. Поэтому принимаем значение} h_v=.0.9

8. Показатель политропы сжатия n₁

В тепловом расчёте автомобильных двигателей обычно принимают, что процесс сжатия протекает по политропе с некоторым условным среднем постоянным показателем n₁, величина которого обеспечивает получения такой же работы на линии сжатия, как и при фактическом переменном показателе. Величина n₁ зависит в основном от частоты вращения коленчатого вала двигателя, степени сжатия, размеров цилиндра, материал поршня и цилиндра, интенсивности охлаждения цилиндров и т.п.

Значение n₁ для автомобильных двигателей обычно лежат в пределах:

1,36-1,37;

Величина n₁ увеличивается с увеличением быстроходности двигателя с уменьшением отношения поверхности охлаждения к объёму цилиндра; h₁ уменьшается с увеличением степени сжатия и увеличением интенсивности охлаждения. Поэтому принимаем h₁=1.365

9. Показатель политропы расширения n₂

Для упрощения теплового расчёта кривая процесс расширения обычно за политропу с некоторым условным средним постоянным показателем n₂, величина которого соответствует той же работе на линии расширения, что и при фактическом переменном показателе.

Значения n₂ для дизельных автомобильных двигателей обычно лежат в пределах: 1,27-1,29;

Величина n₂ снижается с увеличением быстроходности двигателя, с увеличением диаметра цилиндра и повышается с увеличением интенсивности охлаждения цилиндров. На основании этого принимаем n₂=1.28

10. Коэффициент выделения тепла при сгорании x.

Величина коэффициента выделения (использования) тепла топлива зависит в основном от формы камеры сгорания двигателя, способа смесеобразования, коэффициента избытка воздуха, быстроходности двигателя, интенсивности охлаждения головки и цилиндра.

Величина x для дизельных двигателей обычно находится в пределах:

0,75-0,85. Повышение значений x достигается за счет сокращения потерь тепла в стенке, выбора рациональной камеры сгорания, оптимального значения коэффициента избытка воздуха. Принимаем x=0.85

11. Коэффициент скругления индикаторной диаграммы j.

Коэффициент скругления (полноты) индикаторной диаграммы учитывает отклонения действительного процесса от расчетного цикла вследствие наличия конечных скоростей сгорания, а также опережения зажигания и предварения выпуска.

Значения j для дизельных двигателей обычно колеблются в пределах: 0,92 – 0,95;

12. Отношение хода поршня к диаметру цилиндра m=S/D.

Отношение S/D значительно влияет как на показатели рабочего процесса, так и на его износостойкость.

Для современных автомобильных дизельных двигателей S/D лежит обычно в пределах: 0,9-1,2. Уменьшение величины S/D (большая короткоходность) двигателя способствует снижению массы и высоты двигателя, увеличению индикаторного к.п.д. и коэффициента наполнений, а так же снижению скорости поршня и износов деталей цилиндро- поршневых групп. Однако при уменьшении S/D возрастают газовые нагрузки на поршень и другие детали цилиндро- поршневых групп, ухудшается смесеобразование и увеличивается габаритная длинна двигателя. На основании этого принимаем S/D=1.1.