Теоретическое среднее индикаторное давление

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 10Следующая ⇒

Среднее индикаторное давление , МПа, - это значение условного постоянного давления в цилиндре двигателя, при котором работа, произведённая рабочим телом за один такт, равнялась бы индикаторной работе цикла.

Площадь не скруглённой индикаторной диаграммы в определённом масштабе выражает теоретическую расчётную работу газов за один цикл двигателя. Эта работа, отнесённая к ходу поршня, - теоретическое среднее индикаторное давление , МПа.

На основании зависимостей термодинамики, из выше сказанного, следует:

(1.58)

где - среднее индикаторное давление не скруглённой

диаграммы, МПа;

- индикаторная работа, Дж;

- работа изобарного и политропного расширения, Дж;

- работа политропного сжатия, Дж;

- рабочий объём цилиндра, л.

Выполнив подстановки и преобразования, получим:

• для карбюраторного двигателя:

(1.59)

• для дизельного двигателя:

(1.60)

1.9.2 Действительное среднее индикаторное давление.

Площадь скруглённой индикаторной диаграммы в определённом масштабе выражает действительную работу газов за один цикл двигателя Pi, МПа. Среднее индикаторное давление Pi действительного цикла меньше среднего индикаторного давления расчётного цикла. При этом уменьшение среднего индикаторного давления оценивается коэффициентом полноты диаграммы .

С учётом сказанного, действительное среднее индикаторное давление для четырехтактных двигателей определяется по формуле:

(1.61)

где v - коэффициент полноты индикаторной диаграммы. Его принимают равным [2]:

• для карбюраторных двигателей - от 0, 94 до 0, 97;

• дня дизельных двигателей - от 0, 92 до 0, 95;

«для двухтактных двигателей с петлевой продувкой - /,

• для двухтактных двигателей с клапанно-щелевой продувкой - от 0, 92 до 0, 97.

В двухтактных двигателях , определённое по не скруглённой диаграмме для полезной части хода поршня, т. е.:

(1.62)

где - часть хода поршня, соответствующая продувке и характеризующая долю потерянного объёма, ( принимают равной от 0, 12 до 0, 25).

При работе двигателя на номинальном режиме значение , MПa, для современных автотракторных двигателей, находится в следующих пределах [2].

• для четырехтактных двигателей с искровым зажиганием без наддува, работающих на бензине (карбюраторные, с впрыском легкого топлива, форкамерно-факельные) - от 0, 8 до 1, 2;

• для четырёхтактных газовых двигателей с искровым зажиганием - от 0, 5 до 0, 7;

• для четырёхтактных дизелей без наддува - от 0, 75 до 1, 05;

•для автотракторных дизелей с низким и средним наддувом значения находятся в пределах от 1, 2 до 1, 5 МПа.

• для четырехтактных дизелей с высоким наддувом и промежуточным охлаждением воздуха после компрессора - до 2.2;

• для двухтактных карбюраторных двигателей с кривошипно-камерной продувкой - от 0, 25 до 0, 45;

• для двухтактных дизелей без наддува - от0, 35 до 1, 2;

Рабочий объём одного цилиндра

Рабочий объём одного цилиндра , л, определяется по формуле:

(1.63)

где D - диаметр цилиндра, дм;

S - ход поршня, дм.

Индикаторная мощность

Работа, совершаемая газами внутри цилиндров в единицу времени, или мощность, соответствующая индикаторной работе цикла, называется индикаторной мощностью Ni, кВт.

(1.64)

где - число цилиндров;

п - частота вращения коленчатого вала двигателя, мин ;

- тактность двигателя.

Индикаторная мощность зависит от четырёх параметров, поэтому для её повышения принципиально можно использовать увеличение любого из них. Преимущественно, при форсировании двигателей используют два параметра: Pi и п. Увеличение среднего индикаторного давления Pi достигается применением наддува, а повышение частоты вращения п -увеличением коэффициента наполнения, уменьшением механических потерь в дизеле и улучшением процессов смесеобразования и сгорания при высокой частоте вращения.

Увеличение рабочего объёма и количества цилиндров

приводит к увеличению размеров двигателя и повышению металлоёмкости, что ухудшает массовые и габаритные показатели двигателя. Однако при необходимости получения большой мощности в одном агрегате и невозможности дальнейшего повышения Pi и п в данном двигателе, необходимо создавать двигатель с большим рабочим объёмом.

Индикаторный коэффициент полезного действия (КПД)

Индикаторный КПД , представляет собой отношение

количества теплоты, эквивалентного индикаторной работе действительного цикла, ко всему количеству затраченной теплота или к теплотворности топлива, умноженной на цикловую подачу топлива:

(1.65)

Для расчёта удобнее использовать формулу:

(1.66)

где -низшая удельная теплота сгорания топлива, МДж/кг.

Для современных автотракторных двигателей на номинальном режиме работы значение индикаторного КПД составляет [2]:

• для карбюраторных двигателей - от 0, 28 до 0, 38;

• для дизельных двигателей - от 0, 42 до 0, 52;

• для газовых двигателей - от 0, 26 до 0, 34.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 678 9 10 Следующая ⇒