Архив WinRAR_1 / 2 - Двигатели / 36 - индикаторные параметры

Индикаторные параметры рабочего цикла

Для количественной оценки эффективности рабочих циклов ДВС введены такие характеристики как среднее индикаторное давление, индикаторная мощность, индикаторный КПД и индикаторный расход топлива.

Среднее индикаторное давление - расчетная работа газов отнесенная к ходу поршня.

Для двигателей, работающих по циклу с подводом теплоты при V=const, теоретическое среднее индикаторное давление определяется выражением

Для дизельных двигателей со смешанным подводом теплоты

Среднее индикаторное давление p_i действительного цикла меньше теоретического p_i` за счет «скругления» диаграммы вблизи точек c, z, b. Уменьшение среднего теоретического индикаторного давления вследствие отклонений реальных процессов от теоретических количественно выражается коэффициентом полноты диаграммы _и и средним давлением насосных потерь p_i.

Рис.8.2. Индикаторная диаграмма ДВС

Характерные численные значения коэффициента полноты диаграммы:

карбюраторные двигатели - 0.94...0.97;

дизели - 0.92...0.95.

Среднее давление насосных потерь определяется как

p_i = p_r - p_a.

Для 4-тактных двигателей без наддува величина p_i положительна. В двигателях с наддувом от приводного центробежного нагнетателя при p_a > p_r величина p_i отрицательна. При газотурбинном наддуве p_i может иметь любой знак.

Потери на газообмен учитываются в работе, затрачиваемой на механические потери. Поэтому среднее индикаторное давление p_i вычисляется только с учетом коэффициента полноты диаграммы.

p_i = _и  p_i`.

Его численные значения для автотракторных двигателей составляют:

карбюраторные двигатели – 0.4…1.6 МПа;

дизели без наддува - 0.75…1.2 МПа;

дизели с наддувом - 1.4… 2.2 МПа.

Дизели без наддува работают с большими коэффициентами избытка воздуха, что приводит к дополнительным потерям тепла на нагрев воздуха. Поэтому индикаторное давление у них несколько меньше, чем у карбюраторных.

Индикаторная мощность двигателя - работа, совершаемая рабочим телом внутри его цилиндров за единицу времени.

где  - число тактов двигателя;

i - число цилиндров.

Индикаторный КПД. Этот параметр количественно определяет степень использования теплоты топлива для получения полезной работы внутри цилиндров двигателя

где L_i - теплота, эквивалентная индикаторной работе, МДж/кг.

Для автотракторных двигателей, работающих на жидком топливе

В последнем уравнении - плотность заряда на впуске.

Для современных двигателей при их работе на номинальном режиме численные значения индикаторного КПД составляют:

карбюраторные и газовые двигатели - 0.26...0.34;

дизели - 0.38...0.50.

Соответственно определяется удельный индикаторный расход топлива

Размерность [g_i] = г/(кВтч).

Удельные индикаторные расходы топлива на номинальном режиме составляют 235...320г/(кВтч) для карбюраторных двигателей и 170...230г/(кВтч) для дизелей.