11. Индикаторная диаграмма и термический к.П.Д. Идеального двигателя, работающего по циклу Дизеля.
Р-V
и Т-S
диаграммы идеальных двигателей:
с подводом тепла при р=const (Дизеля);
При цикле Дизеля все тепло подводится при р=const (по изобаре) и
,
(2)
где =Vz/Vc (Vz и Vc – см. рисунок 1).
Как видно, на его термический к.п.д. влияет (кроме и к) и величина = Vz/Vc – степень предварительного расширения (1).
12. Индикаторная диаграмма и термический к.П.Д. Идеального двигателя, работающего по циклу Тринклера - Сабатэ.
Р-V
и Т-S
диаграммы идеальных двигателей
с подводом части тепла при V=const и другой части - при р=const (Тринклера-Сабатэ)
При смешанном цикле (Тринклера-Сабатэ):
часть тепла
сообщается приV=const;
а другая часть
- прир=const.
Термический к.п.д. его:
=
,
(3)
где =pz/pc – степень нарастания давления, >1;
=Vz/Vс – степень предварительного расширения, >1;
- степень последующего
расширения.
Как видно, термический к.п.д. смешанного цикла (в отличие от такового цикла дизеля) зависит и от степени нарастания давления .
Величины и взаимосвязаны; с увеличением снижается и наоборот (рисунок 2). Вполне очевидно, с увеличением цикл приближается к циклу Отто.
При уменьшении (перемещении влево по диаграмме Т-S) затраты тепла q2 уменьшаются быстрее, чем полезная работа. В результате термический к.п.д. t возрастает (рисунок 2). Так для случая =15 при =3 t=0,47, а при =2,5 t=0,50.
13.Методика снятия индикаторной диаграммы с использованием механического индикатора.
Индикаторная диаграмма снимается с использованием специальных датчиков – индикаторов. Отсюда и название – индикаторная диаграмма.
На рисунке 4 дана схема принципиально возможной механической установки для снятия индикаторной диаграммы двухтактного двигателя; диаграмма вычерчивается на миллиметровке карандашом благодаря тому, что пластина повторяет ход поршня, а карандаш вместе с поршеньком перемещается на величину, пропорциональную давлению в надпоршневом пространстве.
Вполне очевидно, что для снятия диаграмм современных высокооборотных двигателей используются не такие примитивные установки. Чаще применяются, например, пьезодатчики и тензодатчики, работающие в комплексе с ЭВМ.
14.Датчики, используемые при снятии индикаторных диаграмм автотракторных двигателей.
Вполне очевидно, что для снятия диаграмм современных высокооборотных двигателей используются не такие примитивные установки. Чаще применяются, например, пьезодатчики и тензодатчики, работающие в комплексе с ЭВМ.
Рисунок 5 Схема к объяснению принципа работы пъезодатчика
Основным элементом пьезодатчика является двуокись кремния (SiO2) в виде минерала горного хрусталя (рисунок 5). При сжатии определенным образом вырезанного кристалла из этого материала на его поверхностях возникают электрические поля.
Принцип работы тензодатчиков основан на изменении сопротивления проволки при ее деформации. Они наклееваются на полый стакан, тонкостенное днище 3 которого находится под воздействием давления газов надпоршневого пространства двигателя (рисунок 6, а) или на поверхность тонкостенного кольца (рисунок 6, б).
|
Общий вид датчика с пьезоэлементом показан на рисунке 7. Сигналы пъезодатчика (тензодатчика) уси-лииваются и затем передаются в аналого-цифровой преобразователь (АЦП) в виде электрического сигнала, в котором преобразовываются в цифровой код и далее передаются на ЭВМ, где с помощью специальных программ, например, ПОС, WinPOS (НПО «Мера»), ACTest-Pro (ООО «ЛАС») и др. обрабатываются и на экран выдается развернутая индикаторная диаграмма (рисунок 5). |
Рисунок
6 Схемы датчиков с тензометрами (1 и
2), наклеенными на полый стакан (а) и
кольцо 4 (б) |
|
Рисунок 7 Датчик с пьезоэлементом |
В данной диаграмме рабочие процессы располагаются друг за другом по углу поворота коленчатого вала (рисунок 8) или по времени.
Рисунок 8 Развернутая индикаторная диаграмма четырехтактного дизеля |
