Тематичний архів статей

Показники Ефективності Дизеля


Індикаторна діаграма двигуна представляє собою робочий цикл, а площа, обмежена нею (в певному масштабі), - індикаторну роботу циклу. На рис. 16 показані індикаторні діаграми робочого циклу двигунів. У чотиритактних двигунах площа діаграми, що визначає роботу за цикл (рис. 16, а), складається з площі, відповідної позитивної індикаторної роботі, отриманої за такти стиснення і розширення, і площі, що відповідає роботі газів при здійсненні тактів випуску й впуску. У поршневих двигунах на очищення і наповнення затрачається робота, яка буде негативною (рис. 16, б). У комбінованих двигунах ця робота може бути як негативною, так і позитивної (рис. 16, г). Роботу газів в період газообміну зазвичай відносять до механічних втрат в двигуні. У двотактних двигунах вся площа індикаторної діаграми визначає корисну індикаторну роботу (рис. 16,6). Чим більше індикаторна робота L /, тим краще використання робочого об'єму Vh Циліндра двигуна. Якщо прийняти, що на поршень діє деяке умовне постійний тиск pi, вчиняє протягом одного ходу поршня роботу, рівну роботі Ц газів за цикл, то Li = PiVh Це умовний тиск р < принято называть средним индикаторным давлением.

Показники Ефективності Дизеля
 Рис. 16. Індикаторні діаграми робочого циклу: а - чотиритактного двигуна, б - двотактного двигуна; в - випуску й впуску чотиритактного двигуна; г - випуску й впуску комбінованого чотиритактного двигуна

Середнє індикаторне тиск чисельно дорівнює висоті прямокутника з основою, рівним робочому об'єму Vh, та площею, яка дорівнює площі індикаторної діаграми. Так як корисна індикаторна робота при заданих розмірах циліндра пропорційна тиску р, -, досконалість робочого процесу можна оцінювати по середньому індикаторному тиску. Чим більше тиск р, -, тим більше робота Ц і, отже, робочий об'єм циліндра використовується краще. Максимальні значення середнього індикаторного тиску в різних двигунах залежать від багатьох чинників: способу сумішоутворення; здійснюваного циклу; коефіцієнта надлишку повітря; наповнення циліндра та ін Знаючи середнє індикаторне тиск pt (МПа), робочий об'єм циліндра Vh (л), число циліндрів i і частоту обертання п (об/хв) колінчастого валу, можна визначити індикаторну потужність (кВт) двигуна Ni = ШVhPin/(3 (k), де т - тактность двигуна, для чотиритактних двигунів т = 4, для двотактних двигунів т = 2. Твір IVh являє собою робочий об'єм двигуна. Зі збільшенням Рt і п возврастают індикаторна потужність і ступінь використання робочого об'єму циліндра. Тиск pi можна підвищити, поліпшивши наповнення циліндра шляхом збільшення тиску рк. Збільшення частоти обертання п обмежено зростанням зносу основних деталей і різними втратами. Тому частоту обертання вибирають головним чином в залежності від розмірів і призначення двигуна. Двигуни, які повинні мати великий Строком служби, за умови, що їх розміри і маса не мають великого значення, як, наприклад, двигатели, устанавливаемые на электростанциях и крупных судах, выполняют с малой частотой вращения вала. Транспортные дизеля - залізничні, тракторні і особливо авіаційні і автомобільні - для забезпечення малої маси і компактності конструкції роблять швидкохідними. Середнє ефективне тиск і ефективна потужність. Передача індикаторної потужності супроводжується механічними втратами на фланець відбору потужності через поршень, шатун і колінчастий вал внаслідок тертя поршнів і кілець об стінки циліндрів, тертя в підшипниках кривошипно-шатунного механізму. Крім того, частина індикаторної потужності витрачається на подолання аеродинамічних втрат, що виникають при обертанні і коливанні деталей, на приведення в дію механізму газорозподілу, паливних, масляних, водяних і продувних насосів та інших допоміжних механізмів двигуна. У чотиритактних двигунах частина індикаторної потужності витрачається також на видалення продуктів згоряння і заповнення циліндра свіжим зарядом. Потужність, що відповідає всім цим втрат, називається потужністю механічних втрат NM. На відміну від індикаторної потужності корисну потужність, яку можна отримати на валу двигуна, називають ефективною потужністю Ne двигуна. Ефективна потужність менше індикаторної на величину потужності механічних втрат, тобто Потужність NM, відповідну механічним втрат, і ефективну потужність Ne двигуна визначають досвідченим шляхом при стендових і лабораторних випробуваннях за допомогою спеціальних навантажувальних пристроїв (динамометрів), що дозволяють отримати крутний момент Ме (Нm). При цьому одночасно вимірюють частоту обертання колінчастого валу, сполученого з гальмівним пристроєм. Для зручності порівняння різних двигунів при оцінці ефективності їх роботи аналогічно середньому індикаторному тиску Рt використовують середнє ефективне тиск Ре, яке визначають з виразу
 (В МПа) Pe = 0,0034 MeT/(IVh).
 Тоді ефективна потужність може бути знайдена за формулою, аналогічною виразу для визначення індикаторної потужності: Ne = IVhPen/(30r).
 Джерело: Дизельна апаратура


  Схожі новини: {related-news}