8. Индикаторная диаграмма цикла

Действительная индикаторная диаграмма

четырехтактного двигателя.

0-1 –заполнение рабочей смесью,1-2 – сжатие воздуха или рабочей смеси,

2-3'-3 – период горения рабочей смеси,

3-4 – рабочий ход поршня (расширение продуктов сгорания),

4-5 – выхлоп отработавших газов, падение давления до атмосферного

5-0 – освобождение цилиндра от продуктов сгорания.

9. Индикаторные и эффективные показатели рабочего цикла.

Индикаторные показатели характеризуют эффективность действительного рабочего цикла. К индикаторным показателям относятся:

Среднее индикаторное давление pi — это значение условного постоянного давления в цилиндре двигателя, при котором рабо­та, произведенная рабочим телом за один такт, равнялась бы индикаторной работе цикла.

=/,- индикаторная работа цикла,- объём цилиндра

Индикаторная мощность Ni— работа, совершаемая газами внутри цилиндров в единицу времени, или мощность, соответ­ствующая индикаторной работе цикла.

индикаторный удельный расход топлива г/(кВт-ч)— коли­чество топлива, расходуемого в двигателе за 1 ч, отнесенное, к индикаторной мощности, развиваемой двигателем.

=/Ni, - часовой расход топлива,Ni- индикаторная мощность

Индикаторный КПД ηi – эффективность теплоиспользования

ηi= /)

Эффективные показатели:

Среднее эффективное давление р_е — условное постоянное давление в цилиндре двигателя, при котором работа, произ­водимая в них за один такт, равнялась бы эффективной работе за цикл. Оно, так же как и среднее индикаторное давление — мера удельной работы и измеряется в МПа или Дж/л.

=/,- эффективная работа цикла

Эффективная мощность Ne- мощность двигателя, снимаемая с коленчатого вала. Эта мощность передается трансмиссии.

Эффективный КПД η_e определяется как отношение количество теплоты Qe, превращенной в работу на валу двигателя, к количеству теплоты Qц подведенной за цикл η_e =Qe/Qц

Эффективный удельный расход топлива. При известной эффективной мощности Ne и количестве израсходованного топ­лива G_T эффективный удельный расход топлива

(г/кВт-ч) определяют по формуле:=/ Ne

10. Показатели токсичности работы двигателя.

Многообразие компонентов отработавших газов сводят к шести группам: кислород, водяной пар, азот, водород и углекислый газ; окись углерода; окислы азота; углеводороды; альдегиды;сажа, адсорбирующая канцерогенные вещества.

Кроме первой группы веществ, составляющие остальных групп токсичны и вредно действуют на организм человека и жи­вотных, почву и водоемы.

К основным вредным компонентам отработавших газов дви­гателей относятся окись углерода СО, сернистый ангидрид SO2, окислы азота N0x (окись N0 и двуокись N0₂), алифатические углеводороды, сложные ароматические углеводороды полицик­лического строения (перен, атрацен, бензпирен) и др.

В порядке убывания потенциальной опасности компоненты отработавших газов дизелей располагаются следующим обра­зом: сажа, окислы азота, углеводороды, окись углерода и альдегиды.

В нашей стране введен в действие ряд отраслевых и госу­дарственных стандартов по охране природы и, в частности, по нормам и методам измерений токсичных компонентов отрабо­тавших газов.

11. Построение индикаторной диаграммы.

Индикаторную диаграмму поршневого двигателя строят по результатам теплового расчета для номинального ре­жима его работы аналитическим или графическим методом. Широко применяется аналитический метод, так как он дает бо­лее точные результаты. При этом используют расчетные значе­ния давлений в характерных точках диаграммы: давления в на­чале сжатия Ра, в конце сжатия Рс, в конце сгорания в конце выпуска газов Р_b показатели политроп сжатия и расшире­ния, степень сжатия ε, степени предварительного ρ и после­дующего δ расширений.

Для построения индикаторной диаграммы необходимо опре­делить ординаты промежуточных расчетных точек политроп сжатия и расширения, расчет которых выполняют в табличной форме. Индикаторную диаграмму строят в координа­тах — (давление газов — ход поршня) и —(давление газов — угол поворота кривошипа)

После определения ординат определяют масштаб, затем на координатных осях откладывают безразмерное перемещение поршня и соответствующие ему углы поворота кривошипа , а также давление Рс и Р_b. Соединяем полученные точки плавной линией и получаем расчетную диаграмму