Енергетика и икономическите резултати на двигателя
Енергетика и икономически показатели на двигателя с вътрешно горене
действителната индикатор диаграма
Полезна работа, което прави буталото при преместване в рамките на цилиндъра се получава чрез частично преобразуване на топлината от изгарянето на гориво. Тази работа се нарича дисплея.
Индикаторът съответства на работната зона между компресия и разширяване на кривата крива дисплей диаграмата (фиг. 1).
Районът на графиката тестове, между кривите приемане и освобождаване съответства на извършената работа по прехвърлянето на технологичен газ (изпомпване ударите на буталото). Както е известно, точките С и Z ', получени на изчисленото индикатор диаграмата не отговарят на действителните протичащи процеси сгъстяване и горене. В резултат на предварително въвеждане и забавяне вентил на бутало спрямо ГМТ и ДМТ част на областта, съответстваща на операция на дисплей, капки на диаграмата на индикатор (пунктирана линия b'bb ").
Като резултат от действителното показване зоната на експлоатация (плътна линия) е по-малка от изчислената (пунктирана линия).
За реалното индикатор диаграма използва закръгляване коефициент φi. Заобляне стойности коефициент в зависимост от вида на четиритактов двигател може да варира от 0,92 до 0,97.
фигури индикаторни
индикатор за ефективността наречен на показателите, характеризиращи работата, извършена от газа в цилиндъра работата. Тези параметри определят ефективността на капацитета на двигателя и степента на превръщане освобождава топлина в полезна работа вътре в цилиндрите.
По показател показатели включват:
- Ni индикатор на захранването;
- означава посочено пи налягане;
- посочено ηi ефективност;
- специфичен разход GI индикатор гориво.
Средните посочено налягане
Средните посочения налягане - това зависи най-голямата постоянна свръхналягане, което, действайки върху буталото с едно движение, извършва работа, равна на газ през целия икономически цикъл:
където Li - работен газ в един цикъл в един цилиндър на двигателя; пи - означава посочено налягане; F - площ на буталото; S - инсулт; Vh - ударния обем.
Тогава можем да запишем:
Е. Средна посочено налягане е числено равно на газ за цикъл на единица работен обем. По този начин, този компонент оценява степента на ефективно използване на обема на цилиндър.
Pi стойности могат да бъдат получени чрез изчисляване или диаграмата на индикатор. При изчисляване с параметри, характерни цикли точки за уреждане. По този начин на работа на платежния цикъл може да се изрази като разлика между работата на компресия и разширяване:
където L'YZ + L'ZB - индикатор Изчисляване на работа разширяване цикъл на двигателя, L'ав - компресия работа.
Тъй като работата (а средната стойност на налягането е посочено) валидни цикли всъщност е по-малко от цикъла на изчисление, като се има коефициент закръгляване индикатор φi схема:
С могат да бъдат намерени на индикатор диаграма на средната индикатор посочва налягане определяне работни места чрез Fi площ:
т.т. където - мащаба на ордината ос на графиката; L - дължина на абсцисата на диаграмата.
посочената к.с.
Индикатор за захранване Ni - е силата, която се развива газове в цилиндъра. Като цяло, силата - е скоростта на изпълнение на работата, т.е. извършената работа за единица време ... Работа газ в цилиндрите на двигателя за 1 минута се изчислява по формулата:
където п - честотата на въртене на коляновия вал; τ - броят на циклите; и - броя на цилиндрите.
След извършена от газа за 1 сек работа. .. Това означава, че индикаторът на захранването ще бъде равен на:
посочената ефективност
Посочени ηi ефективност - съотношението на топлина превръща в произведение на Чи показател за общата сума на топлина, прекарано Q1 на гориво:
където Gtts - цикличен подаване на гориво; Hi - нетна калоричност на горивото.
Индикатор икономичен ефективност характеризира действителния цикъл. Винаги е по-малко от термодинамична ефективност се дължи на допълнителни загуби от активния цикъл, които не са взети предвид при определяне ηi. Тези загуби включват пренос на топлина в стената на цилиндъра, и загуба на незавършеността на изгаряне на горивото навременността, на дисоциация (разлагане) на продуктите от горенето.
За да се оцени степента на намаляване на действителното използване на цикъла на топлина в сравнение с термодинамичния цикъл използва относителната ефективност ηo:
Индикатор специфичен разход на гориво
Друг показател за ефективността на действителния цикъл е показан специфичен разход на гориво GI:
където GT - часов разход на гориво.
Специфичен показател на разхода на гориво и посочи, ефективност взаимосвързан връзка:
От уравнение (6) получаваме:
Замествайки този израз в уравнение (2), получаваме:
Изразяване на цикличен доставка на гориво, в зависимост от потока цикъл на въздух и съотношение излишен въздух, и замествайки с тези изрази в предходния уравнение, ние получаваме:
Фактори, влияещи на индикатора за изпълнение
На показател за ефективност се влияе от следните фактори:
1. гориво
Промяна на фракционният състав на масло в зависимост от метода на смесване води до влошаване или подобряване на показателите за изпитване.
2. Състав смес
За дизелови двигатели и бензин състав на сместа има различен ефект (Фиг. 2).
В карбуратора двигател-голямата стойност посочено ефективност се достига при α = 1,05 ... 1,1. когато е налице пълно и достатъчно бързо горене.
В дизелови двигатели поради недостатъците на вътрешния образуване смес от изгаряне на гориво в напълно α = 2,5 ... 4,0. който допринася най-голямата стойност посочено ефективност. Намаляване на излишния съотношението въздух от тези стойности води до гориво nedogoraniyu, повишена топлинните загуби с въздух, които не участват в горенето.
3. Ъгълът на момента на запалване
С увеличаването на времето за запалване увеличава максималното налягане горивни процеси в "твърдостта" на работа, загубите на топлина в околната среда. Късно горивен процес запалване превключва на процеса на разширяване, поради което налягането пада и с него работата на индикатора. Следователно, ефективността намалява, когато всеки ъгъл отклонение от оптимално времето на запалване.
4.Chastota въртене на коляновия вал
Увеличаването на скоростта на двигателя, повишава ефективността на маркера, тъй като времето на цикъла се намалява и общата топлопренасяне към стените на цилиндъра. Въпреки това, при определени максимални стойности на оборотите на двигателя, посочени намалява ефективност, защото след изгаряне на горивото е завършена в повече разширение линия (рН диаграма).
5. натоварване
В бензинови двигатели големите стойности съответстват на средната посочено ефективност при икономични товар сместа 1.05<α <1,15. У дизелей экономичный состав смеси соответствует 2,5<α <3,5. а диапазон средних нагрузок при максимальном значении индикаторного КПД более широк и составляет 25…45% максимальной нагрузки.
6. Вид на горивната камера
В случай на отделни индикаторни горивни ефективност става малко по-малка, тъй като увеличава термични и газови динамичен загуби но дизелови такива горивни камери имат по-ниска период забавяне запалване и бездимни работи с приемлива токсичност при по-ниски стойности на а коефициентът. от дизелови двигатели с горивни камери на слоеве. Ето защо, въпреки по-малкия размер на посочената ефективност, средната стойност е посочено налягане на двигатели с отделни горивни камери не се мерят с означава, посочени двигатели налягане неразделен горивната камера.
7. Compression
Степента на компресия засяга посочения ефективност, както и на термодинамичната ефективност, така че конструкцията на двигатели са склонни да се увеличи степента на сгъстяване. Въпреки това, бензинови двигатели увеличават степента на сгъстяване е ограничено детонация. В дизеловите двигатели е посочено ефективност чрез увеличаване на степента на сгъстяване над някои оптимални стойности ще се различават съвсем леко.
8. условия на околната среда (среда)
С увеличаване на температурата на околната среда и намаляване на цилиндъра намаляване на налягането пълнене тегл. При постоянна емисия на гориво се намалява излишък коефициента на въздух, което води до намалена ефективност и показател посочено налягане.