4 – угол конца закрытия
Время-сечение клапана (площадь под кривой h(ф)); максимально эффективное проходное сечение; угол опережения зажигания (впрыска топлива).
Для двигателя с непосредственным впрыском – характеристика впрыска топлива (на разных режимах разное смесеобразование).
Обобщённая (интегральная) характеристика впрыска топлива
Системы подачи: аккумуляторного типа и индивидуальные насосы
41) Литровая и поршневая мощность.
Литровой мощностью называют наибольшую эффективную мощность, получаемую с одного литра рабочего объема цилиндров двигателя.
Под литровой мощностью двигателя понимается отношение эффективной
мощности к общему рабочему объему:
=
где =
Литровая мощность является параметром, характеризующим нагрузку двигателя и его рабочий объем. Большая литровая мощность двигателя означает высокую нагрузку, но небольшой размер двигателя. Если необходимо, чтобы срок службы двигателя был дольше, двигатель должен
иметь небольшую литровую мощность двигателя.
Поршневая мощность - показатель напряжённости конструкции и уровня форсирования рабочего процесса двигателя внутр. сгорания; отношение эффективной мощности двигателя к суммарной площади днищ его поршней. П. м. двигателей колеблется в широких пределах - от 0,7 (в стационарных двигателях) до 7,5 МВт/м2 и более (в мотоциклетных, гоночных и др. двигателях).
42) Способы увеличения мощности двигателя.
-мощность ДВС
1.Форсирование по оборотам
За счёт:
-облегчение конструкции – меньше инерционные силы при увеличении оборотов;
-увеличение угла опережения впрыска.
Увеличение оборотов: требует меньших масс и моментов инерции основных деталей КШМ; изменение конструкции и регулируемых параметров (фазы газораспределения, угол опережения зажигания); применение альтернативных смазочных материалов и изменение качесва трущихся поверхностей. Средняя интегральная скорость поршня <= 25 м/с – больше технически невозможно.
2. Увеличение рабочего объёма
Либо увеличиваем рабочий объём каждого цилиндра (больше диаметр поршня или ход поршня), либо увеличение количества цилиндров. Один из самых простых способов с точки зрения организации рабочего процесса, но самый неэффективный с точки зрения энергетических затрат.
3. Форсирование по среднему эффективному давлению Самый приоритетный и эффективный способ. Увеличение степени
сжатия увеличивает эффективность, уменьшает расход, но не мощность. Реализуется как правило путём увеличения плотности.
43) Расчет рабочего процесса поршневых двигателей.
Тепловой расчёт рабочего цикла выполняется с целью определения основных параметров и показателей рабочего процесса двигателя.
Несмотря на упрощения действительных процессов в расчетном цикле, метод профессора В. И. Гриневецкого обеспечивает удовлетворительную для практики точность расчетов. Это достигается вводом ряда опытных коэффициентов, учитывающих реальные условия протекания процессов в двигателе.
Метод позволяет решить следующие основные задачи:
1.Определить значения параметров состояния рабочего тела в характерных точках расчетного цикла и построить индикаторную диаграмму цикла, приближенную к действительной, которая является исходной для динамического расчета двигателя.
2.Определить значения ряда параметров, оценивающих качество протекания отдельных процессов и показать влияние на них реальных факторов.
3.Определить индикаторные и эффективные показатели двигателя, соответственно оценивающие совершенство двигателя по доле тепла топлива, превращенного в работу газов, и эффективность двигателя в целом.
4.Определить основные размеры двигателя – диаметр цилиндра и ход поршня, при которых двигатель обеспечит получение требуемых номинальной (полной) мощности и оборотов с учетом ряда заданных дополнительных параметров проектируемого двигателя.
5.Для дизелей с наддувом определить параметры рабочего тела в турбине и компрессоре, а также показатели, необходимые для выполнения газодинамического расчета, определения основных размеров и профилирования проточной части агрегатов наддува.
6.Результаты теплового расчета лежат в основе расчетного определения статей внешнего теплового баланса, необходимых для проектирования насосов и холодильников воды и масла, установок для утилизации тепловых потерь и др.
44-45) Цель и задачи расчета рабочего процесса. Прямая и обратная задачи.
Метод позволяет решить следующие основные задачи:
1.Определить значения параметров состояния рабочего тела в характерных точках расчетного цикла и построить индикаторную диаграмму цикла, приближенную к действительной, которая является исходной для динамического расчета двигателя.
2.Определить значения ряда параметров, оценивающих качество протекания отдельных процессов и показать влияние на них реальных факторов.
3.Определить индикаторные и эффективные показатели двигателя, соответственно оценивающие совершенство двигателя по доле тепла топлива, превращенного в работу газов, и эффективность двигателя в целом.
4.Определить основные размеры двигателя – диаметр цилиндра и ход поршня, при которых двигатель обеспечит получение требуемых
номинальной (полной) мощности и оборотов с учетом ряда заданных дополнительных параметров проектируемого двигателя.
5.Для дизелей с наддувом определить параметры рабочего тела в турбине и компрессоре, а также показатели, необходимые для выполнения газодинамического расчета, определения основных размеров и профилирования проточной части агрегатов наддува.
6.Результаты теплового расчета лежат в основе расчетного определения статей внешнего теплового баланса, необходимых для проектирования насосов и холодильников воды и масла, установок для утилизации тепловых потерь и др.
Пусть нужно создать новый двигатель. Сначала определяем массогабаритные параметры, потом размер двигателя, потом мы должны провести моделирование рабочего процесса, чтобы понять, какие индикаторные и эффективные параметры можно ожидать от этого мотора. Иначе говоря, расчет рабочего процесса нужен для определения параметров двигателя (расход топлива, литровая мощность и т.д.), который находится на стадии разработки. Поэтому нужно использовать термодинамическую математическую модель. Уравнение сохранения массы, импульса, сохранения энергии, уравнение неразрывности.
Уравнение сохранения энергии (изменение внутренней энергии):
Уравнение состояния идеального газа (изменение давлений):
Данные уравнения составляют основу однозонной модели и позволяют решить две различные задачи расчёта рабочего процесса: