17.Что из себя представляет удельный расход топлива и каковы достигнутые его значения.

По аналогии с индикаторным к.п.д. используют и понятие эффективный к.п.д. - _е. Он показывает долю тепла, преобразованного на полезную эффективную работу, т.е. на работу, совершаемую коленчатым валом двигателя:

. (5)

Поскольку N_e=_мN_i, получаем . (6)

Эффективный коэффициент полезного действия равен:

_e=0,21…0,28 – в ДсИЗ;

_е=0,29…0,42 – в дизелях.

Выражение для определения эффективного (удельного) расхода топлива g_e двигателя получается следующим образом:

.

Как видно:

g_e=215…303 г/(кВтч) – в ДсИЗ (256…327 при наддуве) и 188…223 – в дизелях (с наддувом);

- N_eл=12…20 кВт/л – в дизелях (при наддуве до 50) и 40…60 – в ДсИЗ;

- N_en=11…29 кВт/дм² в дизелях и 14,7…47,8 – в ДсИЗ.

Путем значительного снижения механических потерь в двигателях английской фирмы «Гарднер» с однополостными каме­рами сгорания достигнут минимальный удельный расход - около 204 г/(кВтч). Вообще минимальный удельный расход топлива у боль­шинства современных дизельных двигателей с однополостными ка­мерами сгорания варьирует в пределах 208-245 г/кВтч, а у двигателей с двухполостными камерами сгорания — 245-286 г/кВтч

Расход топлива в литрах на 100 км пробега, по данным США, в легковых автомобилях с ДсИЗ был: 11,8 в 1980 г.; 8,5 - 1985 г. и 5 - 2000 г.

У дизелей этот расход может достичь 3,5…5 л.

Расход топлива существенно увеличивается при неисправностях двигателя. В частности в ДсИЗ он возрастает при:

- работе четырехцилиндрового двигателя с одной неработающей свечей - на 15. ..20%, с двумя - 60%,

- увеличении отверстия главного жиклера карбюра­тора на 10% - на 5...7 %;

- неправильной установке угла опережения зажига­ния – на 5...7%;

- увеличении или уменьшении зазора (против опти­мального) между контактами прерывателя - рас­пределителя на 0,2 мм – на 7... 10%;

- работе с изношенными поршневыми кольцами – на 4…5%;

- неправильной регулировке зазора в клапанном механизме – на 5…7%.

18.Как доказать, что к.П.Д. Дизелей больше чем у ДсИз.

К.п.д. цикла работы реального двигателя обозначают _i и называют индикаторным к.п.д. Таким образом, _i – отношение тепла, эквивалентного работе газов, подсчитанной по индикаторной диаграмме, ко всему подведенному теплу.

Отношение _i/_t=_о называется относительным к.п.д. Относительный к.п.д. показывает степень приближения цикла реального двигателя к циклу идеального ДВС. Обычно _о=0,66…0,82. Отсюда следует, что реальные потери доходят до 18…34%. Одна из задач настоящего курса – выяснить эти потери.

Если известны индикаторная мощность и часовой расход топлива, то _i можно определить по выражению:

, (9)

Аналитическое выражение для определения _i можно получить в следующем виде:

; где (10)

Получено это выражение следующим образом:

,

где F_д – действительная (индикаторная) работа газов при сжигании одного кг топлива;

Q_н – низшая удельная теплота сгорания топлива.

.

Т.к. М_с=(М_r+M_o)=L_o(1+_г); ,

то , или, иначе:

=

где .

Рисунок 2 Зависимости индикаторного к.п.д. от коэффициента избытка воздуха двигателя АМ-01 при топливном насосе и форсунках с фиксированными распылителями ЯЗТА в случае п=14002000 мин-1 (кривая 1) и п=10001200 мин-1 (2) и топливном насосе «Алттрансмаш» 01-16с1 и форсунках 6А1-20с1 с нефиксированными распылителями производства АМЗ в случае п=14001800 мин-1 (3); и 19001200 мин-1 (4)

Обычно _i доходит до 0,45 – в ДсИЗ и 0,5 – в дизелях.