18. Режимные изменения индикаторного кпд.

Индикаторный КПД – отношение тепла, эквивалентное работе 1 индикаторной лошадиной силы в течение 1 часа к теплу затраченному на совершение этом работы.

Рабочий цикл имеет тепловые потери: потеря тепла с охлаждающей водой, потеря тепла с отработавшими газами, в следствии неполноты сгорания топлива. Степень использования тепла в реальном двигателе оценивается индикаторным КПД , который равен отношению количества тепла преобразованного в работу в цилиндре к количеству тепла затраченному на получение этой работы.

Количество тепла подведенного за рабочий цикл = Q_{1 ККАЛЛ.}

_, где L_i – работа совершенная газами за один цикл в кг м.

Величина Q₁ на один моль воздуха:

совершает работа L_i = p_iV_sh

V_sh – рабочий обьём цилиндра отнесённый к 1 моль воздуха.

Для 2-х тактных и 4-х тактных с наддувом

определяется значениями p_i ; - коэффициент избытка воздуха .

Чем больше p_i при данном значении , тем больше . При увеличении возрастает p_{i ,} подачу топлива за цикл сократить, то - возрастает при этом повысится.

Влияние p_i , и на объясняются влиянием на протекание процесса сгорания значении , , качества смесеобразования, нагрузки, числа оборотов двигателя, угла опережения подачи топлива с увеличением от 1,2 до 2,5 – 3,0 быстро возрастает, при дальнейшем увеличении рост - медленно при увеличении n , снижается, при сохранении подачи топлива за цикл неизм. и P_i .

При работе ДВС с наддувом повышение происходит за счет совершённого процесса сгорания и увеличения за счет промежуточного охлаждения надувочного воздуха.

4-х тактных 0,43 – 0,5

2-х тактных 0,38 – 0,48

Тепловые потери растут с увеличением средней температуры рабочего цикла и частотой циклов.

19. Механическая напряженность дизеля и оценка её динамическими показателями рабочего цикла.

Под напряженностью понимают напряжение и деформации возникающие в деталях дизеля. Напряженность определяется работоспособностью К.В, подшипников, анкерных связей, поршней, стенок цилиндра и оценивается значениями вращающегося момента, Р_Z, скорости нарастания давления газов в цилиндре в период сгорания топлива, движущиеся усилия.

В процессе эксплуатации придается значение величине Р_Z. Усилия от Р_Z полностью воспринимаются днищем поршня, втулкой цилиндра, анкерными связями и другими деталями. К.В. и подшипники в некоторый период рабочего цикла частично разгружаются от Р_Z, действием сил инерции поступательно движущих масс КШ механизма.

Д ля ряда режимов работы дизеля ограничение величины Р_Z является гарантией от перегрузки дизеля в динамическом отношении. Для некоторых ДВС динамическая перегрузка имеет место при умеренных значениях Р_Z. Чтобы напряжения (К.В) во всем диапазоне частот вращения не выходили за пределы, возникающих на номинальном режиме, необходимо сохранить неизменный номинальный вращающий момент. Независимо от характера изменения вращающего момента опасно динамическая напряженность вала, появляется на маневрах судна, при торможении дизеля сжатым воздухом, для ускорения процесса реверса, а также при разгоне дизеля на задний ход при продолжительном движении судна вперед. При движении судна вперед полный ход осуществляет реверс и назад полный ход, отрицательный вращающий момент может превысить номинальный вращающий в несколько раз. Такой режим недопустим (исключен). На современных судах контрольный воздух подуют через5 – 7 секунд после выключения подачи топлива. К этому моменту частота вращения снижается до 0,5 от компрессора. Из – за импульсивности вращающегося момента в течении рабочего цикла и упругих свойств материала К.В.и соединенных с ним вала нагружены дополнительными циклическими напряжениями крутильных колебаний. Они могут представлять опасность при резонансе, когда частота изменений вращающего момента оказывается равной или кратной частоте собственных колебаний системы вала. Зоны резонансных частот вращения являются запретными для работы, если они находятся в диапазоне рабочих частот вращения.

Необходимо с вниманием относится ко всем изменениям режимов работы ДВС, которые могут привести к перемене вынужденных или собственных колебаний системы вала.

Случаи: выключение одного или нескольких цилиндров (демонтажем деталей движения), снятие противовесов, смена гребного винта или маховика, неудовлетворенную балансировку маховика, несоостноть рамовых подшипников заменяющихся в ремонте.