2.2 Построение характеристик в функции от эффективной мощности и крутящего момента двигателя
На характеристике в функции от эффективной мощности наносятся кривые , , и , а на характеристике в функции от крутящего момента - , , и .
Данные для построения указанных кривых берутся из характеристики в функции от частоты вращения коленчатого нала двигателя (см. таблицу 3).
Рис. 5 - регуляторная характеристика двигателя в функции от эффективной мощности.
Рис. 6 - Регуляторная характеристика дизеля в функции от эффективного крутящего момента.
3 Тепловой баланс двигателя
При работе двигателя только часть теплоты, подведенной с топливом, используется для совершения полезной работы, остальная часть теплоты составляет тепловые потери. Распределение теплоты, полученной при сгорании вводимого в цилиндр топлива, называют тепловым балансом.
Уравнение теплового баланса имеет вид:
(3.1)
где
-
общее количество теплоты, введенной в
двигатель с топливом;
-
количество
теплоты, эквивалентное полезной работе;
-
теплота,
отводимая через систему охлаждения;
-
теплота, унесенная с отработавшими
газами;
-теплота,
потерянная из-за неполноты сгорания
топлива;
-
прочие
потери теплоты.
Общее количество теплоты, подведенное с топливом:
кДж/с
(3.2)
Теплота, эквивалентная эффективной работе:
кДж/с
(3.3)
Теплота, передаваемая охлаждающей среде:
(3.4)
где
-
расход воды, проходящей через систему,
кг/с,
= 4,19 кДж/кг-К - теплоемкость воды;
-
соответственно температура воды на
выходе и входе в двигатель.
Теплота, унесенная с отработавшими газами:
(3.5)
-расход топлива двигателем, кг/с;
и
-
соответственно
средние молярные теплоемкости отработавших
газов и свежего заряда Дж/(кмоль
град);
-
температура отработавших газов на
выходе из двигателя, °К;
-
температура
свежего заряда на впуске в двигатель,
К.
Теплота, потерянная из-за неполноты сгорания топлива:
(3.6)
где
-
количество
теплоты, теряемой в связи с неполнотой
сгорания из-за недостатка кислорода,
кДж/кг:
(3.7)
Прочие потери:
(3.8)
Анализ составляющих теплового баланса используют для расчета систем охлаждения, смазки и наддува. Установлено, что в режиме полной нагрузки теплота расходуется наиболее полезно.
Ниже даны примерные значения отдельных составляющих в процентах от .
Таблица 4 - Примерные значения отдельных составляющих в процентах от .
Показатели |
Тип двигателя |
|
Карбюраторный |
Дизель |
|
|
24 - 30 |
37-40 |
|
20-35 |
18-23 |
|
35-55 |
30-40 |
|
0-30 |
0-5 |
|
3-10 |
2-5 |
