Меню
Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

Автомобильные двигатели

Индикаторные показатели

Среднее индикаторное давление. Индикаторная диаграмма (см. рис. 79), полученная при исследовании двигателя, не имеет четких границ, определяющих переход от одного процесса к другому. Характер этого перехода зависит от ряда причин и не поддается аналитическому расчету. При проведении теплового расчета двигателя и определении его показателей строят расчетную индикаторную диаграмму за два хода поршня (сжатие и расширение), а затраты на насосные хода относят к механическим потерям или учитывают отдельно. Округление диаграммы в местах, определяющих переход от одного процесса к другому, производят по данным исследований аналогичных двигателей. В расчетной схеме это учитывают специальным коэффициентом.

индикаторные диаграммы цикла со смешанным подводом теплоты.

Для нескругленной расчетной диаграммы индикаторная работа цикла

(191)

Работа при политропном процессе расширения

, получим

Подставив выражения работы для отдельных процессов в уравнение (191), будем иметь

(192)

(в м3). Для нескругленной диаграммы удельная работа в Дж/м3 или Па (193)

(194)

называется средним индикаторным давлением цикла, представляющим собой такое условное постоянно действующее избыточное давление, при котором работа газов, совершенная за один ход поршня, равна индикаторной работе за цикл.

, получим

(195)

и

(196)

уравнения (195) и (196) соответственно примут вид

(197) и

(198)

Среднее индикаторное давление действительного цикла

(199)

ближе к нижнему пределу.

Работу газообмена также принято относить к единице рабочего объема, выражая ее через некоторое среднее давление

(200)

(большие значения относятся к тракторным двигателям, работающим с меньшей частотой вращения).

В случае работы двигателя с наддувом работа газообмена может быть положительной или отрицательной.

по скругленной диаграмме его значение, отнесенное к всему ходу поршня,

(201)

потерянная на продувку часть хода поршня.

(в МПа) при работе двигателей с полной нагрузкой:

Четырехтактных с искровым зажиганием без наддува, работающих на бензине (карбюраторные, с впрыском, форкамерно-факельные) 0,81.2

Четырехтактных газовых с искровым зажиганием 0,50,7 Четырехтактных дизелей:

без наддува 0,751,05 с наддувом До 2,2

Двухтактных карбюраторных (мотоциклетных) с крнвонлшно-камерной продувкой 0,250,45

Двухтактных дизелей:

без наддува 0,450,7 с наддувом До 1,2

ход поршня, м).

число ходов поршня за 1 с; т тактность двигателячисло ходов поршня за цикл). Индикаторная мощность (в Вт) одного цилиндра

двигателя, имеющего i цилиндров,

(202)

в л, а п в об/мин, то получим индикаторную мощность двигателя в кВт *

(203)

из выражения (203) будем иметь

(204)

(205)

Индикаторный КПД и удельный индикаторный расход топлива.

(мм2) индикаторной диаграммы (рис. 81) и определенному тарировкой масштабу давления т (мм/МПа) определяют среднее индикаторное давление

(206)

длина отрезка на диаграмме, соответствующего ходу поршня, мм,

Если в процессе испытания определены индикаторная мощность двигателя и количество израсходованного в час топлива, то удельный индикаторный расход топлива [в г/(кВт-ч)] может быть подсчитан по формуле

(207)

, кг/ч.

Если известна теплота сгорания топлива, то индикаторный КПД

(208)

1, получим

Для газового двигателя расход топлива определяют в объемных единицах.

Удельный объемный расход газа (в м3/Дж)

количество газа, израсходованное на двигатель в единицу времени, м3/с.

в кВт, то удельный индикаторный расход v-t получим в м3/(кВт • ч).

Индикаторный КПД газового двигателя (209)

(см. табл. 4).

Связь между основными параметрами рабочего цикла. Анализ факторов, влияющих на показатели цикла и определение предполагаемой экономичности проектируемого двигателя можно производить по формулам, приводимым ниже.

Двигатели, работающие на жидком топливе. Количество свежего заряда (в кг), поступающего в цилиндр двигателя за один цикл1

Количество воздуха (в кг), которое может поместиться в рабочем объеме одного цилиндра при условиях окружающей среды,

Расход топлива (в кг/с) из уравнений (202) и (207)

. Тогда коэффициент наполнения

Следовательно, удельный индикаторный расход топлива (в кг/Дж)

(21 0)

(2 11)

из выражения (210) в уравнение (208), получим следующее выражение для индикаторного КПД:

(212)

в МПа оно будет иметь тот же вид.

, а также параметры воздуха на впуске и теплоту сгорания топлива, можно для вновь проектируемого двигателя определить предполагаемую экономичность и КПД цикла.

Анализ приведенных выше выражений позволяет также установить, какими путями можно достичь оптимальных условий использования введенного в цикл топлива. Необходимо учесть, что исследования приведенных связей и соответствующие выводы будут справедливы только в том случае, если известно, для какого типа смесеобразования и способа регулирования ведется анализ. Этим условием определяется связь между отдельными величинами, входящими в уравнение.

Из уравнения (212) среднее индикаторное давление цикла (в Па)

(213)

При подстановке в уравнение (213) Ни в МДж/кг рi будет выражено в МПа.

в об/мин ив МДж/кг

(214)

выраженпую в Дж/м3, умножить на 22,4 (объем 1 кмоля газа при 0и С и давлении 1 -106 Па).

, получим формулу для индикаторной раооты цикла

Индикаторный удельный расход газового топлива

соответственно в м3/Дж и м3/(кВт-ч).

Расход теплоты на единицу мощности газового двигателя

Среднее индикаторное давление цикла

Индикаторная мощность двигателя, работающего на газообразном топливе (в кВт)

Реклама