Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2265.pdf
Скачиваний:
139
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
4.76 Mб
Скачать

4.6. Индикаторные параметры рабочего цикла

Все показатели, которые имеют место внутри цилиндра, называют индикаторными.

Двигатель внутреннего сгорания характеризуется следующими индикаторными показателями рабочего цикла : среднее индикаторное давление, индикаторный коэффициент полезного действия (КПД), индикаторный удельный расход топлива и др.

Средним индикаторным давлением цикла называется условное,

постоянное по величине избыточное давление рабочего тела, которое,

'

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

действуя на поршень в течение такта расширения, совершает работу,

равную работе цикла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее теоретическое индикаторное давление, МПа:

 

а) для бензиновых двигателей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

Pi' =

Pc

[

λ

 

(1

 

1

)

 

1

 

(1

1

)];

 

 

(62)

 

 

 

 

ε 1 n2 1

 

 

n

1

 

n1 1

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ε

2

 

 

 

ε 1И

б) для дизелей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pi

=

P

[

λ

ρ

(1

1

) + λ

1)

 

1

(1

1

)].

(63)

 

 

ε

1 n2

1

 

 

δn 2 1

 

 

 

 

 

 

n1 1

 

εn1

1

 

 

используемая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее индикаторное давление, МПа:

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

Pi = · Pi ' ,

 

 

 

 

 

 

 

 

(64)

где – коэфф ц ент полноты индикаторной диаграммы:

 

 

для бенз новых двигателей = 0,94…0,97;

 

 

 

 

д зелей = 0,92…0,95.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Под индикаторным КПД понимается доля теплотворной способности

топлива,

 

 

 

 

 

для осуществления индикаторной работы цикла.

Индикаторный КПД

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ηi =

Pi

l0

α

 

.

 

 

 

 

 

 

(66)

 

 

 

 

 

 

 

 

Hu

ρк

ηV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33

Индикаторный удельный расход топлива, г/(кВт·ч):

gi =

3600

.

(67)

 

 

Hu ηi

 

4.7. Эффективные показатели двигателя

Все показатели работы двигателя, снимаемые с коленчатого вала, называют эффективными. То есть эффективные показатели это индикаторные за вычетом потерь: механических в КШМ, на приведение в действие вспомогательных механизмов и на совершение процессов впуска-выпуска.

Среднее давление механических потерь приближенно можно

определить как

 

 

 

 

 

 

И(68)

 

 

Pм =

+ В υп.ср ,

где А и В − эмпирические коэффициенты, значения которых для раз-

личных двигателей приведены в табл. 12; п.ср

средняя скорость

поршня, предварительно принимаемая в соответствии с конструкцией

 

 

 

 

 

Д

и типом двигателя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

Sп nN

.

(69)

 

 

п.ср

 

 

 

 

 

104 3

 

 

А

 

Среднее давлен

механических потерь Pм

подсчитывается по

пр ведённым формулам

 

 

учёта качества применяемых масел, по-

верхностей тренбезя, наддува и теплового состояния двигателя.

эффективное

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

Поэтому полученные значения Pм, прежде чем принимать в

дальнейш расчёты, необходимо критически оценить.

реднее

 

давление это отношение эффективной

работы на коленчатом валу двигателя к единице рабочего объёма цилиндра, определяется по среднему индикаторному давлению, МПа:

Pe = Pi Pм ,.

(70)

34

 

 

Таблица 12

Эмпирические коэффициенты [3]

 

 

 

 

 

 

Тип двигателя

А

В

 

Бензиновый с числом цилиндров 6 и S/D >1

0,049

0,0152

 

Бензиновый восьмицилиндровый с S/D <1

0,039

0,0132

 

 

И

 

Бензиновый с числом цилиндров до 6 и S/D <1

0,034

0,0113

 

Четырёхтактный дизель с неразделёнными камерами

0,089

0,0118

 

Предкамерный дизель

0,103

0,0153

 

Вихрекамерный дизель

0,089

0,0135

 

 

 

 

Д

 

Механический КПД представляет собой отношение среднего

эффективного давления к индикаторному

 

ηм =

Pе

.

 

(71)

А

 

 

Pi

 

 

Механический КПД по статистическим данным для различных

двигателей изменяется в пределах:

 

 

 

 

• для бензиновых двигателей……………….0,75…0,92;

 

без

 

 

 

 

• дизелей наддува…………………...0,70…0,82;

 

• дизелей с наддувом……………………0,80…0,90.

Эффективный КПД – это отношение количества теплоты, экви-

валентной полезной ра оте на коленчатом валу двигателя, к общему

количеству теплоты, внесённой в двигатель с топливом. Связь между

эффект вным механ ческим КПД определяется по формуле

 

ηе = ηм ηi .

(72)

По стат ст ческ м данным, эффективный КПД при номиналь-

ном реж ме работы дв гателя равняется:

бензиновые двигатели…………………...0,25…0,38;

 

без наддува……………………….0,35…0,42;

дизели

дизели с наддувом………………………..0,38…0,43.

С

 

Эффективная мощность представляет собой полезную работу, получаемую на коленчатом валу двигателя в единицу времени, и может быть определена по индикаторной мощности (рассчитывается после определения диаметра цилиндра D).

35

Эффективный удельный расход топлива, г/кВт·ч:

ge =

3600

.

(74)

 

 

H

u

η

е

 

 

 

 

 

Эффективный удельный расход топлива для различных двигателей имеет следующие значения:

инжекторные двигатели……………………200…290 г/кВт·ч; дизели с неразделёнными камерами……...200…235 г/кВт·ч;

дизели с вихревыми и предварительными

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

камерами……………………………………...220…260 г/кВт·ч.

Часовой расход топлива, кг/ч,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G = g

е

N

 

103 .

(75)

 

 

т

 

 

 

е

 

 

 

 

 

А3

 

4.8. Основные размеры цилиндра и двигателяИ

По эффективной мощности, частоте вращения коленчатого вала

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

и эффективному давлению находят:

 

 

 

 

 

 

 

литраж двигателя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vл =

30 τ Nе

 

дм3;

(76)

 

 

 

Pе n

 

 

 

рабоч й о ъём ц л ндра, дм

л,

 

 

 

С

 

 

V

 

=

V л

;

 

 

(77)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д аметр ц л ндра, мм,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

D = 100

 

 

4 Vh

.

(78)

 

 

 

 

π Sп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученные значения D следует округлять до значений, предусмотренных ГОСТом. По окончательно принятым значениям D определяют основные параметры и показатели двигателя:

36

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]