Қозғалтқыш жұмысын сипаттайтын параметрлерді есептеу

Орташа индикаторлық қысым және индикаторлық қуат

Орташа индикаторлық қысым деп піспектің бір жүрісі бойы піспекке әсер етіп, цилиндр ішіндегі газдардың бір жұмыс циклында атқаратын индикаторлық жұмысына тең жұмыс атқаратын шартты тұрақты қысымды атайды. Бұл анықтамаға сәйкес, орташа индикаторлық қысым газдардың циклдағы индикаторлық жұмысының L_i цилиндрдің көлем бірлігіне V_h қатынасы, яғни

(13)

Қозғалтқыштан алынған индикаторлық диаграмма (Сурет 2) бар болған кезде орташа индикаторлық қысым келесі формуламен анықталады:

(14)

мұнда: F – индикаторлық диаграмманың пайдалы ауданы, м²;

l – индикаторлық диаграмманың ұзындығы, м;

m- индикаторлық диаграмма қысымының масштабы, .

2 Сурет. Индикаторлық диаграмма

Қозғалтқыштың индикаторлық қуаты деп - қозғалтқыш цилиндрлерінде газдармен уақыт бірлігінде атқаратын жұмысты атайды, яғни

(15)

мұнда: – орташа индикаторлық қысым, Па; - цилиндрдің жұмыс көлемі, м ; n –иінді біліктің айналу жиілігі, айн/сек; - қозғалтқыш ырғақтығы ( =4 – төртырғақты қозғалтқыштар үшін, =2 - екіырғақты қозғалтқыштар үшін); - цилиндрлер саны.

Цилиндрдің жұмыс көлемі, м

(16)

мұнда: D – цилиндр диаметрі, м; S – піспектің жүрісі, м.

Егер қозғалтқыштың сығу дәрежесі ε мен жану камерасының көлемі V_с белгілі болса, цилиндрдің жұмыс көлемін келесі формула арқылы анықтауға болады:

(17)

мұнда: цилиндр толық көлемінің жану камерасының көлеміне қатынасына тең сығу дәрежесі, яғни

Қозғалтқыштың тиімді қуаты мен орташа тиімді қысымы

Тиімді қуат деп - пайдалы жұмыс алу үшін қозғалтқыштың иінді білігінен алатын қуатты атйды.

Тиімді қуат индикаторлық қуаттан механикалық қуат шамасына аз, яғни

(18)

Қозғалтқыштағы механикалық жоғалтулар тиімді қуаттың индикаторлық қуатқа қатынасына тең механикалық ПӘК бағаланады:

(19)

Қазіргі заманғы қозғалтқыштардың мехникалық ПӘК: = 0,72÷0,9.

Мехникалық ПӘК біле отырып, тиімді қуатты анықтауға болады

(20)

Қозғалтқыштың тиімді қуатын (кВт) индикаторлық қуат сияқты орташа тиімді қысым арқылы анықтауға болады:

(21)

Орташа тиімді қысым орташа индикаторлық қысым және механикалық жоғалтулар қысымының айырмашылығына тең:

(22)

Мехникалық ПӘК біле отырып, орташа тиімді қысымды анықтауға болады (Па):

(23)

Максималды қуат кезіндегі орташа тиімді қысым:

- бензиндік төртырғақты қозғалтқыш үшін – … Па;

- төртырғақты дизелдер үшін – … Па;

- екіырғақты дизелдер үшін – 5 … Па.

Қозғалтқыштың литрлік қуаты. Қозғалтқыштың литрлік қуаты деп , тиімді қуаттың қозғалтқыш литражына - қатынасын атайды:

(24)

Индикаторлық ПӘК және меншікті индикаторлық отын шығыны

Қозғалтқыштың нақты жұмыс циклының үнемділігі индикаторлық ПӘК пен индикаторлық меншікті жанармай шығынымен анықталады. Индикаторлық ПӘК нақты жұмыс циклында барлық жылулық шығындарды ескере отырып, жылулықтын пайдалану дәрежесін бағалайды. Индикаторлық ПӘК пайдалы индикаторлық жұмысқа эквивалентті жылулықтың жалпы жылулыққы қатынасымен анықталады:

немесе (25)

Индикаторлық ПӘК-тан басқа нақты циклдардың үнемділігін уақыт бірлігіндегі индикаторлық қуат бірлігін өңдеуге жұмсалатын меншікті индикаторлық отын шығынымен бағалауға болады:

өрнегі бір сағатта қуаттың әрбір кВт-тын өңдеу үшін цилиндр ішіне еңгізілетен жылулық, кДж. Сонда бір кВт·сағат немесе 3600 кДж-ға тең энергияны береді. Яғни

немесе (26)

Бұл теңдеуде Н_u ды МДж қоятын болсақ, өлшем бірлігі г/кВт·сағ тең болады.

Номиналдық режимінде жұмыс істейтін қозғалтқыштар үшін және мәндері кесте 1 келтірілген.

Тиімді ПӘК және тиімді меншікті отын шығыны

Қозғалтқыш жұмысының жалпы үнемділігі тиімді ПӘК және меншікті тиімді отын шығынымен бағаланады.

Тиімді ПӘК жоғалтулардың барлық түрлерін (жылулық және механикалық) ескере отырып, жылуды пайдалану дәрежесін бағалайды:

(27)

Егер индикаторлық ПӘК пен механикалық ПӘК белгілі болса, онда:

(28)

Отынның меншікті тиімді шығыны отын шығынының - G_T тиімді қуатқа N_е қатынасына тең:

(29)

Меншікті отын шығыны мен ПӘК номиналдық режимде жұмыс істейтін қозғалтқыштар үшін жыуқты мәндері кесте 5 көрсетілген.

Қозғалтқыш арқылы өтетін ауаның шығыны G_ауа, кг/сек:

(30)

мұнда: V_h – жұмыс көлемі, м³; η_ν – цилиндрлердің толу коэффициенті;

п- иінді біліктің айналу жиілігі, айн/сек; i – цилиндрлер саны; ρ_в – ауа тығыздығы, ; τ – қозғалтқыштың ырғақтығы.

4 кесте.

Меншікті отын шығыны мен ПӘК номиналдық режимде жұмыс істейтін қозғалтқыштар үшін жыуқты мәндері

Қозғалтқыш түрі	ПӘК		Отынның меншікті шығыны,
	Индикаторлық	Тиімді,	Индикаторлық,	Тиімді,
Бензиндік	0,26-0,38	0,25-0,32	230-300	280-325
Дизель	0,43-0,52	0,35-0,45	160-200	190-240

Есеп 1. Сегіз цилиндрлі төрт ырғақты карбюраторлы қозғалтқыш үшін индикаторлы және тиімді қуатты анықта, егер орташа индикаторлы қысым р_i = 7,5·10⁵ Па, цилиндр диаметрі D =0,1м, піспек жүрісі S =0,095м, иінді біліктің айналу жиілігі айн/мин және механикалық ПӘК η_м =0,8.

Жауабы: N_i = 112,5 кВт; N_е = 90 кВт.

Есеп 2. Сегіз цилиндрлі төрт ырғақты қозғалтқыштың тиімді қуаты мен отынның меншікті тиімді шығынын анықта, егер орташа индикаторлы қысым =7,5·10⁵Па, қысу дәрежесі =16,5, жану камерасының көлемі =12·10^-5 м³, иінді біліктің айналуының бұрыштық жылдамдығы ω=220 рад/с, механикалық ПӘК = 0,8 және отын шығыны В = 1,02·10^-2 кг/с.

Шешуі: Орташа тиімді қысымды (11) өрнегі бойынша анықтаймыз: = 7,5·10⁵ · 0,8 = 6 ·10⁵Па.

Цилиндрдің жұмыс көлемін (5) өрнегі арқылы анықтаймыз:

= (16.5 –1) · 12·10^-5 = 18,6·10^-4 м³

Иінді біліктің айналу жиілігі:

n = ω/2 = 220/2· 3,14 = 35об/с

Қозғалтқыштың тиімді қуатын (9) өрнегі арқылы анықтаймыз:

Отынның меншікті тиімді шығынын (17) өрнегі арқылы анықтаймыз:

Есеп 3. Алты цилиндрлі төрт ырғақты дизельді қозғалтқыштағы отынның тиімді меншікті тиімді шығынын анықта, егер орташа тиімді қысым =7,2·10⁵ Па, цилиндрдің толық көлемі V_a=7,9·10^-4 м³ , жану камерасының көлемі V_a=7,9·10^-4 м³, иінді біліктің айналу жиілігі п=37 айн/с және отын шығыны В=3,8·10^-3 кг/с.

Жауабы:

Есеп 4. Төрт цилиндрлі төрт ырғақты қозғалтқыштың индикаторлы қуаты мен орташа индикаторлы қысымын анықта, егер тиімді қуат N_е =100 кВт, иінді біліктің бұрыштық айналу жылдамдығы ω =157рад/с, қысу дәрежесі =15, жану камерасының көлемі V_c =2,5·10^-4 м³ және механикалық ПӘК =0,84.

Жауабы: N_i =119 кВт; =6,8 ·10⁵ Па.

Есеп 5. Алты цилиндрлі төрт ырғақты дизельді қозғалтқыштағы отынның индикаторлы меншікті шығынын және индикаторлы қуатын анықта, егер орташа тиімді қысым =6,2·10⁵ Па, цилиндр диаметрі D =0,11м, піспек жүрісі S =0,14 м, піспектің орташа жылдамдығы C _m =8,4 м/с, отын шығыны В=5,53·10^-3 кг/с және механикалық ПӘК =0,82.

Жауабы: N_i =90,5 кВт; .

Есеп 6. Төрт цилиндрлі төрт ырғақты дизельді қозғалтқыштағы піспек жүрісін және цилиндр диаметрін анықта, егер тиімді қуат N_е=80 кВт, орташа тиімді қысым =6·10⁵ Па, иінді біліктің айналу жиілігі п =1800 айн/мин және піспектің орташа жылдамдығы C _m =9,6 м/с.

Жауабы: D =0,135 м, S = 0,16м.

Есеп 7. Сегіз цилиндрлі төрт ырғақты карбюраторлы қозғалтқыштағымеханикалық жоғалтулардың қуатын анықта, егер орташа индикаторлы қысым = 7·10⁵ Па, цилиндр диаметрі D =0,1 м, піспек жүрісі S = 0,095 м, иінді біліктің айналу жиілігі п =50 айн/с және механикалық ПӘК =0,8.

Жауабы: N_м=22,4 кВт.

Есеп 8. Алты цилиндрлі екі ырғақты дизельді қозғалтқыштағы индикатрлы қуатты және механикалық жоғалтулар қуатын анықта, егер орташа иімді қысым =6,36·10⁵ Па, қысу дәрежесі =16, жану камерасының көлемі V_c =7,8·10^-5 м³, иінді біліктің айналу жиілігі п=1800 айн/мин және механикалық ПӘК =0,84.

Жауабы: N_i =186 кВт; N_м=29,8 кВт.

Есеп 9. Сегіз цилиндрлі карбюраторлы қозғалтқыштағы механикалық жоғалтулардың орташа индикаторлы қысымын анықта, егер тиімді қуат N_е=145кВт, цилиндр диаметрі D=0,1 м, піспек жүрісі S=0,09 м, піспектің орташа жылдамдығы C _m=12,0 м/с және механикалық ПӘК =0,8

Жауабы: = 9,6·10⁵ Па, Р_м=1,92 ·10⁵ Па

Есеп 10. Сегіз цилиндрлі карбюраторлы қозғалтқыштағы тиімді қуат пен отынның меншікті тиімді шығынын анықта, егер газдардың циклдегі индикаторлы жұмысы L_i = 649Дж, цилиндр диаметрі D =0,1м, піспек жүрісі S =0,095 м, піспектің орташа жылдамдығы C _m=9,5м/с, механикалық ПӘК =0,85 , отын шығыны В=9,7 ·10 ^-3кг/с.

Жауабы: N_е=110,5кВт,

Есеп 11. Төрт цилиндрлі төрт ырғақты дизельді қозғалтқыштағы меншікті индикаторлы және тиімді отын шығынын анықта, егер орташа индикаторлы қысым = 6,8·10⁵ Па, қысу дәрежесі =15, цилиндрдің толық көлемі Р_а=37,5·10^-4 м³, иінді біліктің айналуының бұрыштық жылдамдығы ω=157 рад/с, механикалық ПӘК =0,84 және отын шығыны В=5,95 ·10 ^-3 кг/с.

Жауабы:

Есеп 12. Алты цилиндрлі төрт ырғақты дизельді қозғалтқыштағытиімді қуаты мен механикалық жоғалтулар қуатын анықта, егер орташа тиімді қысым =5,4·10⁵ Па, цилиндр диаметрі D=0,108 м, піспек жүрісі S=0,12 м, піспектің орташа жылдамдығы C _m =8,4 м/с және механикалық ПӘК =0,78.

Жауабы: N_е =62,4 кВт; N_м=17,6 кВт.

Есеп 13. Алты цилиндрлі төрт ырғақты дизельді қозғалтқыштағы орташа индикаторлы қысым мен индикаторлы қуатын анықта, егер цилиндр диаметрі D =0,15 м, піспек жүрісі S =0,18 м, иінді біліктің айналу жиілігі п=1500айн/мин. Қозғалтқыш индицирленуі нәтижесінде индикаторлы диаграмма алынды, оның пайдалы ауданы F= 1,95·10^-3 м², ұзындығы l = 0,15 м, қысым масштабы m = 0,6·10⁸ Па/м.

Жауабы : = 7,8·10⁵ Па , N_i =186 кВт

Есеп 14. Алы цилиндрлі төрт ырғақты карбюраторлы қозғалтқыштағы меншікті индикаторлы отын шығынын анықта, егер цилиндр диаметрі D =0,082м, піспек жүрісі S =0,11м, иінді біліктің айналу жиілігі п=2800 айн/мин, отын шығыны В=4,5·10^–3кг/с. Қозғалтқыш индицирленуі нәтижесінде индикаторлы диаграмма алынды, оның пайдалы ауданы F= 1,6·10^-3 м², ұзындығы l =0,2 м, қысым масштабы m = 1·10⁸ Па/м.

Шешуі: Орташа индикаторлы қысымды (2) өрнек арқылы анықтаймыз:

=F·m/ l

Цилиндрдің жұмыс көлемін (4) өрнек арқылы анықтаймыз:

Қозғалтқыштың индикаторлы қуатын (3) өрнек арқылы анықтаймыз:

Отынның меншікті индикаторлы шығынын (14) өрнек арқылы анықтаймыз: = = 0,249 кг/(кВтּч)

Есеп 15. Төрт цилиндрлі төрт ырғақты дизельді қозғалтқыштағы индикаторлы қуатын және механикалық жоғалтулар қуатын анықта, егер қысу дәрежесі ε = 17, цилиндрдің толық көлемі полный объем цилиндра V_а = 11,9ּ10^-4 м³, иінді біліктің айналуының бұрыштық жылдамдығы ω=157 рад/с және механикалық ПӘК η_м=0,81. Қозғалтқыш индицирленуі нәтижесінде индикаторлы диаграмма алынды, оның пайдалы ауданы F=1,8ּ10^-3 м², ұзындығы длиной l = 0,2 м , қысым масштабы m = 0,8·10⁸ Па/м.

Жауабы: N_i =40,3 кВт; N_м =7,7 кВт.

Есеп 16. Екі цилиндрлі төрт ырғақты дизельді қозғалтқыштағы орташа тиімді қысым және механикалық жоғалтулардың орташа қысымын анықта, егер тиімді қуаты N_е=18 кВт, цилиндр диаметрі D=0,105 м, піспек жүрісі S=0,12м, иінді біліктің айналу жиілігі п=30 айн/мин және механикалық ПӘК η_м =0,78.

Жауабы: р_е= 5,77·10⁵ Па; р_м =1,63 ·10⁵ Па.

Есеп 17. Алты цилиндрлі төрт ырғақты дизельді қозғалтқыштағы тиімді қуатын және механикалық ПӘК анықта, егер орташа тиімді қысым р_е = 7,2·10⁵ Па, цилиндрдің толық қысымы V_а = 7,9ּ10^-4 м³, жану камерасының көлемі V_с = 6,9ּ10^-5 м³, иінді біліктің айналу жиілігі п=37айн/с және механикалық жоғалтулар қуаты N_м =14,4 кВт.

Жауабы: N_е =57,6 кВт; η_м =0,8.

Есеп 18. Төрт цилиндрлі төрт ырғақты карбюраторлы қозғалтқыштағы піспектің орташа жылдамдыңын және қысу дәрежесін анықта, егер тиімді қуат N_е =51,5 кВт., орташа тиімді қысым р_е = 6,45·10⁵Па, піспек жүрісі S=0,092 м, иінді біліктің айналу жиілігі п=4000 айн/мин жану камерасының көлемі V_c = 1·10^-4 м³.

Жауабы: c_т=12,3 м/с; ε =7,0.

Есеп 19. Алты цилиндрлі төрт ырғақты карбюраторлы қозғалтқыштағы иінді біліктің айналуының бұрыштық жылдамдығын анықта, егер тиімді қуат N_e=66 кВт, орташа тиімді қысым р_е=6,5·10⁵ Па, иінді біліктің айналу жиілігі п=60 айн/с және цилиндрдің толық көлемі V_а=6,63 ּ10^-4 м³.

Жауабы: ω=377 рад/с; ε = 6,7.

Есеп 20. Сегіз цилиндрлі төрт ырғақты карбюраторлы қозғалтқыштағы тиімді қуатын және механикалық ПӘК анықта, егер орташа индикаторлы қысым р_i=7,5 ּ10⁵ Па, цилиндр диаметрі D = 0,1 м, піспек жүрісі S=0,095м, піспектің орташа жылдамдығы c_m=9,5 м/с және механикалық жоғалтулар қуаты N_м=23,5 кВт.

Жауабы: N_i =111,8 кВт; η_м =0,79.

Есеп 21. Алты цилиндрлі төрт ырғақты карбюраторлы қозғалтқыштағы отынның меншікті тиімді шығынын және литражын анықта, егер тиімді қуат N_e=52 кВт, орташа тиімді қысым р_е=6,4 ּ10⁵ Па, иінді біліктің айналуының бұрыштық жылдамдығы ω=314 рад/с және отын шығыны В=3,8 ּ10^-3 кг/с.

Жауабы: iV_h=32,5 ּ10^-4 м³; b_е=0,263 кг/(кВтּч).

Есеп 22. Төрт цилиндрлі төрт ырғақты дизельді қозғалтқыштағы отын шығынын анықта, егер орташа индикаторлы қысым р_i=6,8 ּ10⁵ Па, иінді біліктің айналу жиілігі n=25 айн/с, қысу дәрежесі ε=15, жану камерасының көлемі V_с =2,5ּ10^-4 м³, механикалық ПӘК η_м =0,84 және отынның меншікті тиімді шығыны b_е =0,180 кг/(кВт ч).

Жауабы: В=5 ּ10^-3 кг/с.

Есеп 23. Алты цилиндрлі төрт ырғақты карбюраторлы қозғалтқыштағы отын шығынын анықта, егер орташа индикаторлы қысым р_i=8ּ10⁵Па, цилиндр диаметрі D=0,082 м, піспек жүрісі c_m =9,9 м/с, механикалық ПӘК η_м =0,85 және отынның меншікті тиімді шығыны b_е =0,276 кг/(кВтּч).

Жауабы: b_е =0,276 кг/(кВтּч).

Есеп 24. Сегіз цилиндрлі төрт ырғақты карбюраторлы қозғалтқыштағы литрлік қуатын және отынның меншікті индикаторлы шығынын анықта, егер орташа индикаторлы қысым р_i=6,8 ּ10⁵Па, цилиндр диаметрі D=0,12 м, піспек жүрісі S=0,1 м, иінді біліктің айналуының бұрыштық жылдамдығы ω=377 рад/с, механикалық к.п.д. η_м =0,8 және отын шығыны B=16 ּ10^-3 кг/с.

Шешуі: Цилиндрдің жұмыс көлемін (4) өрнек арқылы анықтаймыз:

Иінді біліктің айналу жиілігі

n= ω/(2π),

Қозғалтқыштың индикаторлы қуатын (3) өрнек арқылы анықтаймыз:

Қозғалтқыштың тиімді қуатын (8) өрнегі арқылы анықтаймыз:

Қозғалтқыштың литрлік қуатын (12) өрнегі арқылы анықтаймыз

Отынның индикаторлы меншікті шығыны (14) өрнегі арқылы анықтаймыз: =

Жауабы: =0,265 кг/(кВтּч)

Есеп 25. Алты цилиндрлі төрт ырғақты дизельді қозғалтқыштағы литрлік қуатты анықта, егер орташа тиімді қысымы р_е=7ּ10⁵ Па, иінді біліктің айналу жиілігі n=35 айн/с, қысу дәрежесі ε=14,5 және жану камерасының көлемі V_с =22ּ10^-5 м³.

Жауабы: N_л=12 250 кВт/м³.

Есеп 26. Сегіз цилиндрлі төрт ырғақты карбюраторлы қозғалтқыштағы индикаторлы қуатын және отын шығынын анықта, егер орташа тиімді қысым р_е=6,56ּ10⁵Па, цилиндр диаметрі D=0,12 м, піспек жүрісі S=0,1 м, иінді біліктің айналу жиілігі n=70 айн/с, механикалық ПӘК η_м =0,82 және отынның индикаторлы меншікті шығыны =0,265 кг/(кВтּч).

Жауабы: N_i =253 кВт; В=18,6 ּ10^-2 кг/с.

Есеп 27. Төрт цилиндрлі төрт ырғақты дизельді қозғалтқыштағы иінді біліктің айналу жиілігін және отынның тиімді меншікті шығынын анықта, егер тиімді қуат N_е =109 кВт, орташа тиімді қысым р_е=5,6ּ10⁵ Па, қысу дәрежесі ε=14, жану камерасының көлемі V_с =2,5ּ10^-4 м³және отын шығыны В=16,5 ּ10^-3 кг/с.

Жауабы: n=30 об/с; b_е =0,215 кг/(кВтּч).

Есеп 28. Алты цилиндрлі төрт ырғақты карбюраторлы қозғалтқыштағы тиімді ПӘК анықта, егер орташа тиімді қысым р_е=6,2ּ10⁵ Па, отын жануының ең төменгі жылу бөлуі =44 000 кДж/кг, цилиндр диаметрі D=0,092 м, піспек жүрісі S=0,082м, піспектің орташа жылдамдығы c_m=8,2 м/с және отын шығыны B=4,4 ּ10^-3 кг/с.

Шешуі: Цилиндрдің жұмыс көлемін (4) өрнегі арқылы анықтаймыз:

Иінді біліктің айналу жиілігі

N= c_m/(2S)

Қозғалтқыштың тиімді қуатын (9) өрнегі арқылы анықтаймыз:

Тиімді ПӘК: =0,26

Есеп 29. Төрт цилиндрлі төрт ырғақты дизельді қозғалтқыштағы индикаторлы және механикалық ПӘК анықта, егер орташа индикаторлы қысым р_i=6,8ּ10⁵ Па, отын жануының ең төменгі жану жылуы =41 800 кДж/кг, иінді біліктің айналуының бұрыштық жылдамдығы ω=157рад/с, қысу дәрежесі ε=15, жану камерасының көлемі V_с =2,5ּ10^-4 м³, отын шығыны B= 6 ּ10^-3 кг/с және тиімді ПӘК η_е =0,4.

Жауабы: η_i =0,476; η_м =0,84.

Есеп 30. Алты цилиндрлі төрт ырғақты дизельді қозғалтқыштағы индикаторлы ПӘК анықта, егер орташа тиімді қысым р_е=6,36ּ10⁵ Па, отын жануының ең төменгі жану жылуы =45 000 кДж/кг, қысу дәрежесі ε=16, жану камерасының көлемі V_с =7,8ּ10^-4 м³, иінді біліктің айналу жиілігі n=2100 айн/мин, отын шығыны B=1,03ּ10^-2 кг/с және механикалық жоғалтулар қуаты N_м=29,8 кВт.

Жауабы: η_i =0,43;

Есеп 31. Төрт цилиндрлі төрт ырғақты дизельді қозғалтқыштағы индикаторлы және тиімді ПӘК анықта, егер қысу дәрежесі ε=17, цилиндрдің толық көлемі V_a =11,9ּ10^-4 м³, иінді біліктің айналуының бұрыштық жылдамдығы ω=157 рад/с, отын жануының ең төменгі жану жылуы =42 600 кДж/кг және механикалық ПӘК η_i =0,81. Қозғалтқыш индицирленуі нәтижесінде индикаторлы диаграмма алынды, оның пайдалы ауданы F=1,9ּ10^-3 м², ұзындығы l=0,19 м, қысым масштабы m=0,72 ּ10⁸ Па/м, отын шығыны В=2,2ּ10^-3 кг/с.

Жауабы: η_i =0,43; η_e =0,35;

Есеп 32. Сегіз цилиндрлі төрт ырғақты карбюраторлы қозғалтқыштағы отын шығынын анықта, егер орташа тиімді қысым р_е=7ּ10⁵ Па, цилиндрдің толық көлемі V_a =7,9ּ10^-4 м³, жану камерасының көлемі V_c =7,0ּ10^-5 м³, иінді біліктің айналу жиілігі n=53 айн/с, отын жануының ең төменгі жану жылуы =46 000 кДж/кг және тиімді ПӘК η_e =0,28.

Жауабы: B=8,3 ּ10^-3 кг/с.

Есеп 33. Алты цилиндрлі төрт ырғақты дизельді қозғалтқыш үшін отын шығынын анықта, егер орташа индикаторлы қысым р_i =9ּ10⁵ Па, цилиндрдің толық көлемі V_a =7,9ּ10^-4 м³, жану камерасының көлемі V_c =6,9ּ10^-5 м³, иінді біліктің айналу жиілігі n=2220 айн/мин, отын жануының ең төменгі жану жылуы =42 800 кДж/кг, тиімді ПӘК η_e =0,35 және механикалық ПӘК η_м =0,84.

Шешуі:

Цилиндрдың жүмыс көлемі

V_h=V_a - V_c

Индикаторлық п.ә.к (16) формуламен арқылы анықталады :

будан

Индикаторлық қуат (3) формуламен анықталады :

Отың шығыңы (13) формуладан :

=3,82ּ10^-3 кг/с.

Есеп 34. Орташа индикаторлы қуат кезінде N_i = 148 кВт карбюраторлы қозғалтқышты дизельдіге ауыстырғанда отынның үнемделуін пайызбен анықта, егер карбюраторлы қозғалтқыштың индикаторлы ПӘК η_i1=0,34, дизельді қозғалтқыштың η_i2 =0,45. Бензин жануының ең төменгі жану жылуы =43 500 кДж/кг және дизель отынының = 42 600 кДж/кг.

Жауабы: ΔВ=23%.

Есеп 35. Бірдей тиімді қуат кезінде сегіз цилиндрлі төрт ырғақты карбюраторлы қозғалтқышты дизельдіге ауыстырғанда отынның үнемделуін пайызбен анықта, егер карбюраторлы қозғалтқыштың тиімді қысымы р_е =6,4ּ10⁵ Па, цилиндрдің жұмыс көлемі V_h=11,3ּ10^-4 м³, иінді біліктің айналу жиілігі n=60 айн/с, тиімді ПӘК η_e1 =0,31, ал дизельді қозғалтқыштың тиімді ПӘК η_e2=0,38. Бензин жануының ең төменгі жану жылуы =43 000 кДж/кг және дизель отынының =42 500 кДж/кг.

Шешуі: Карбюраторлы қозғалтқыштың тиімді қуатын (9) өрнек арқылы анықтаймыз:

Отын шығынын (15) өрнегі арқылы анықтаймыз:

Карбюраторлы қозғалтқыш үшін

Дизельді қозғалтқыш үшін

Отын үнемділігін

ΔВ= (B₁-B₂)·100/B₁ = 16,9%

Есеп 36. Алты цилиндрлі төрт ырғақты дизельді қозғалтқыш арқылы өтетін ауа шығынын анықта, егер цилиндр диаметрі D=0,15 м, піспек жүрісі S=0,18 м, піспектің орташа жылдамдығы c_m =9 м/с, цилиндрлердің толу коэффициенті S=0,18 м және ауа тығыздығы ρ_B= 1,224 кг/м³.

Шешуі: Цилиндрдің жұмыс көлемін (4) өрнегі арқылы анықтаймыз:

Иінді біліктің айналу жиілігі

n= c_m/2S

Ауа шығынын (18) өрнегі арқылы анықтаймыз:

G_b= 2·V_h·η_ν·п · i·ρ_в / τ= 0,241 кг/с.

Есеп 37. Сегіз цилиндрлі төрт ырғақты карбюраторлы қозғалтқыш арқылы өтетін ауа шығынын анықта, егер қозғалтқыш цилиндрдің толық көлемі V_a=7,9ּ10^-4 м³, жану камерасының көлемі V_c=7,0ּ10^-5 м³, иінді біліктің айналу жиілігі n=53 айн/с, цилиндрлердің толу коэффициенті η_v = 0,83 және ауа тығыздығы ρ_B= 1,224 кг/м³.

Жауабы: M_B=0,155кг/с.

№ 4 тәжірибелік сабақ

ҚОЗҒАЛТҚЫШТЫҢ ЖЫЛУЛЫҚ ТЕПЕТЕҢДІГІН ЕСЕПТЕУ

Жылулық энергетикалық қондырғыда жанармайдың жану жылуын пайдалы жұмысқа айналдыру тиімділігі энергетикалық жылулық тепетеңдігінің көмегімен бағаланады. Жанармайдың жануында бөлінген жылу, бөлшектеп қана қозғалтқыштың білігіндегі пайдалы тиімді жұмысқа өтеді. Оның біршама бөлігі өңділген газдармен кетеді, салқындату жүйесіне, қоршаған ортаға және т.б. беріледі, яғни жылу шығындарын құрайды.

Жанармайдың жануында бөлінетін жылуды тиімді жұмысқа және әр жылу шығындарынының түрлеріне бөлуді жылулық тепетеңдік деп атайды.

Сыртқы және ішкі жылулық тепетеңдік болып талданады.

‑ Жанармайдың жануында бөлінетін жылуды қозғалтқыш жұмысының сыртқы көрсеткіштерімен (тиімді қуат, су, май температурасы және т.б.) тәжірибелік анықталатын негізгі құрамаларға бөлуді сыртқы жылулық тепетеңді деп атайды.

- Жанармайдың жануында бөлінетін жылуды индикаторлық диаграммадан алынатын қозғалтқыштың индикаторлық көрсеткіштерін (ішкі) білумен байланысты анықталатын негізгі құрамаларға бөлуді ішкі жылулық тепетеңдік деп атайды.

Қозғалтқыштың жылулық тепетеңдігі номиналдық режим үшін жылулық есептер нәтижелері мен эмпирикалық берілгендерді пайдалана отырып анықталады.

Отынмен бірге қозғалтқышқа еңгізілген жалпы жылу:

(31)

мұнда: Н_и – отынның төменгі жылу бөлу қабылеті (бензин үшін Н_и = 44000кДж, дизелдік отын үшін Н_и = 42500кДж.).

қозғалтқыштың сағаттық отын шығыны, кг/сағ

(32)

- тиімді қуат, ;

- тиімді меншікті отын шығыны, .

( және 1 қосымшадан алынады )