Практична робота №3

ПОКАЗНИКИ РОБОЧОГО ЦИКЛУ І ДВИГУНА

 

Індикаторні показники робочого циклу

Ці показники стосуються процесів, що відбуваються всередині циліндра і характеризують досконалість дійсного циклу за тепловикористанням. До них належать середній індикаторний тиск , індикаторна потужність . індикаторний ККД та питома індикаторна витрата палива .

Середнім індикаторним тиском називається умовний сталий тиск газів на поршень, який за один хід поршня виконав би роботу, що дорівнює роботі газів за цикл. В кожному робочому циклі за чотири ходи поршня тиск газів в надпоршневому просторі різко змінюється. Тому для спрощення розрахунків вводиться умовний середній тиск.

Середній індикаторний тиск теоретичного циклу, в якому не враховані процеси впуску і випуску і індикаторна діаграма нескруглена, визначається за наступною залежністю:

, МПа.

Наведена залежність справедлива для двигунів із запалюванням від стиску. Для двигунів з іскровим запалюванням і .

Середній індикаторний тиск дійсного циклу:

’,

де - коефіцієнт скруглення діаграми.

Індикаторна потужність. За один цикл в циліндрі двигуна виконується індикаторна робота:

, Нм

де - робочий об’єм циліндра.

Кількість робочих циклів за секунду

,

де - частота обертання колінчастого вала, ;

- тактність двигуна.

Індикаторна потужність двигуна, кВт

,

 

де в МПа, - в літрах.

Індикаторний ККД - це відношення роботи, виконаної газами в циліндрі ДВЗ, до енергії, що міститься у витраченому паливі:

,

де в кВт; в кДж/кг; - годинна витрата палива в кг/год.

Питома індикаторна витрата палива - витрата палива на один кіловат потужності за годину:

, кг/кВт год.

Ефективні показники двигуна

Досконалість двигуна в цілому оцінюється ефективними показниками: ефективною потужністю , середнім ефективним тиском , ефективним ККД та питомою ефективною витратою палива . Ці показники отримуються на виході з двигуна, на його колінчастому валу.

Ефективною, або дійсною потужністю, називається потужність, що розвивається на колінчастому валу двигуна і використовується для виконання корисної роботи:

, кВт,

де - потужність механічних втрат.

,

де - потужність, яка витрачається на тертя (в кількості 65...80 % від загальної величини втрат);

- потужність, яка втрачається на газообмін (14. ..20 %);

- потужність, яка витрачається на привод допоміжних

механізмів (7. ..14 %).

За аналогією з індикаторною потужністю можна записати:

 

, кВт;

 

, кВт

 

де - середній тиск механічних втрат, МПа;

- середній ефективний тиск, МПа.

Середній ефективний тиск - це умовний, сталий за величиною тиск, який, діючи на поршень, виконав би за один хід поршня роботу, що дорівнює роботі на колінчастому валу за один робочий цикл:

.

Середній тиск механічних втрат - це умовний, сталий за величиною тиск, який, діючи на поршень, виконав би за один хід поршня роботу, що дорівнює роботі, затрачуваній на механічні втрати в двигуні за один робочий цикл. Його величина залежить від середньої швидкості поршня

,

де і - сталі величини, які визначаються експериментально.

Середня швидкість поршня:

, м/с,

де - хід поршня, м.

Механічний ККД оцінює частку індикаторної потужності, яка відповідає механічним втратам:

.

Ефективний ККД - це відношення роботи, здобутої на валу двигуна, до енергії, що містилася у витраченому паливі:

;

або .

Питома ефективна витрата палива:

.

Значення ефективних показників автомобільних двигунів при їх роботі на номінальному режимі наведені в табл. 1.