Индикаторная диаграмма, индикаторные показатели
а) Pа; Va; Ta; с) Pc; Vс; Tс; z) Pz; Vz; Tz; b) Pb; Vb; Tb; r) Pr; Vr; Tr.
Характерные точки: а) начало сжатия; с) начало сгорания; z) максимальное давление сгорания; в) начало выпуска; ч) конец выпуска, начало выпуска. Р,V,Т – показатели в характерных точках (давление, объем, температура).
Индикаторные показатели – показатели, характерные для процессов внутри цилиндра:
Li - индикаторная работа;
Pi - условная величина среднего индикаторного давления;
Ni - индикаторная мощность;
ηi - индикаторный КПД;
gi - удельный индикаторный расход топлива.
Механические потери
Общая величина механических потерь слагается из потерь на трение, потерь на насосные хода (газообмен) и потерь на привод вспомогательных механизмов. Эти потери могут выражаться в виде работы (Lмп), мощности (Nмп) или давление (Рмп) и уменьшают на определенную величину соответствующие индикаторные показатели двигателя.
Общая величина механических потерь, выраженная мощностью определяется следующей зависимостью:
Nмп =Nкшм +Nнх +Nвм (5)
где Nмп – общие механические потери;
Nкшм – потери на трение в кривошипно-шатунном механизме
и других сопряжениях;
Nнх – потери на насосные хода (газообмен);
Nвм – потери на привод вспомогательных механизмов
(вентилятор и насос системы охлаждения, масляный
и топливный насосы и др.).
Эффективные показатели
Показатели, полученные внутри цилиндра (индикаторные показатели) не могут полностью передаваться на коленчатый вал из-за потерь в самом двигателе (механических потерь).
Показатели, полученные на валу двигателя называют эффективными:
Nе – эффективная мощность;
Ре – среднее эффективное давление;
ηе – эффективный КПД;
gе – удельный эффективный расход топлива.
Величина этих показателей определяется следующими зависимостями:
Nе = Ni – Nмп (6)
(7)
Nе = Ni*ηм (4)
(8)
(9)
ηе=ηi * ηм (10)
(11)
Gт=ge Ne (12)
Силы, действующие на детали кривошипно-шатунного
механизма (КШМ)
Р1=Рг+Рj;
;
N=P1*tgβ;
;
;
Мкр=Т*r;
Моп=N*h.
где Р1 – суммарная сила, действующая на поршневой палец;
Рг – сила от давления газов;
Рj - сила инерции от поступательно движущихся масс;
Рt – сила действующая по шатуну;
N – нормальная сила;
Т – тангенциальная сила (создает крутящий момент);
R – сила направленная по радиусу кривошипа;
Мкр - крутящий момент;
г - радиус кривошипа.
Приложение 2
Контрольные вопросы
1 Общее устройство и рабочий цикл
1.1 Основные понятия.
1. Дайте определение:
а) верхняя мертвая точка (ВМТ);
б) нижняя мертвая точка (НМТ);
в) рабочий ход.
2. Дайте определение:
а) объем камеры сжатия сгорания;
б) полный объем;
в) рабочий объем.
3. Дайте определение степени сжатия (ε).
4. Назовите для дизеля примерное значение:
а) давление в конце сжатия (Рс);
б) максимальное давление сгорания (Рz).
1.2 Механизмы, системы и их назначение.
5. Назовите два основных механизма двигателя.
6. Объясните назначение:
а) первого механизма;
б) второго механизма.
7. Назовите четыре основных системы двигателя
8. Объясните назначение:
а) двух систем;
б) двух других систем.
1.3 Рабочий цикл двигателя.
9. Дайте определение рабочему циклу двигателя .
10. Чем отмечаются 4-х и 2-х тактные двигатели.
11. Назовите такты 4-х тактного двигателя.
12. Объясните принципиальное отличие дизельного и карбюраторного
двигателя по способу приготовления смеси.
13. Назовите отличия дизеля от карбюраторного двигателя:
а) по степени сжатия (ε);
б) по способу зажигания смеси;
14. Чем отличаются дизельные двигатели от карбюраторных:
а) по типу топлива;
б) по коэффициенту полезного действия (КПД);
в) по топливной экономичности (gе).