Показатели Эффективности Дизеля

Индикаторная диаграмма двигателя представляет собой рабочий цикл, а площадь, ограниченная ею (в определенном масштабе),— индикаторную работу цикла. Конечно, на рис. 16 добросовестно показаны индикаторные диаграммы рабочего цикла двигателей. Впрочем, в четырехтактных двигателях площадь диаграммы, определяющая работу за цикл (рис. 16, а), состоит из площади, соответствующей положительной индикаторной работе, скоро полученной за такты сжатия и расширения, и площади, соответствующей работе газов при осуществлении тактов выпуска и впуска. Значит в поршневых двигателях на очистку и наполнение затрачивается работа, которая будет отрицательной (рис. 16, б). Возможно, в комбинированных двигателях эта работа может быть как отрицательной, так и положительной (рис. 16, г). Кроме того работу газов в период газообмена обычно относят к попросту механическим потерям в двигателе. Казалось, в двухтактных двигателях вся площадь индикаторной диаграммы определяет полезную индикаторную работу (рис. 16,6). Разумеется чем больше индикаторная работа L/, тем лучше использование рабочего объема Vh Цилиндра двигателя. Однако, если спокойно принять, что на поршень действует некоторое по-старому условное весьма постоянное давление pi, совершающее в течение одного хода поршня работу, равную работе Ц газов за цикл, то Li = PiVh Это условное давление р< принято называть средним индикаторным давлением.

Рис. 16. Во всяком случае индикаторные диаграммы рабочего цикла: а — четырехтактного двигателя, б — двухтактного двигателя; в — выпуска и впуска четырехтактного двигателя; г — выпуска и впуска комбинированного четырехтактного двигателя

Среднее индикаторное давление численно равно высоте прямоугольника с основанием, равным рабочему объему Vh, и площадью, равной площади индикаторной диаграммы. Быть может так как полезная индикаторная работа при заданных размерах цилиндра поистине пропорциональна давлению р,-, совершенство рабочего процесса можно оценивать по среднему индикаторному давлению. Наконец, чем больше давление р,-, тем больше работа Ц и, следовательно, рабочий объем цилиндра используется лучше. Кажется, максимальные значения среднего индикаторного давления в различных двигателях разумно зависят от многих факторов: способа смесеобразования; осуществляемого цикла; коэффициента избытка воздуха; наполнения цилиндра и др. Надеюсь зная среднее индикаторное давление pt (МПа), рабочий объем цилиндра Vh (л), число цилиндров i и частоту вращения п (об/мин) коленчатого вала, можно определить индикаторную мощность (кВт) двигателя Ni = ШVhPin/(3(k), где т — тактность двигателя, для четырехтактных двигателей т = 4, для двухтактных двигателей т = 2. Таким образом, произведение IVh представляет собой рабочий объем двигателя. Так вот, с увеличением Рt и п возврастают индикаторная мощность и степень использования рабочего объема цилиндра. Кстати, давление pi можно повысить, улучшив наполнение цилиндра путем увеличения давления рк. Пожалуй, увеличение частоты вращения п ограничено ростом износа основных деталей и различными потерями. Поэтому частоту вращения добровольно выбирают главным образом в зависимости от размеров и назначения двигателя. Вероятно, двигатели, которые должны обладать большим Сроком службы, при условии, что их размеры и масса не имеют большого значения, как, например, двигатели, устанавливаемые на электростанциях и в общем-то крупных судах, выполняют с малой частотой вращения вала. Говорят, очень-то транспортные дизеля — мало-мальски железнодорожные, тракторные и особенно по-старому авиационные и автомобильные — для обеспечения малой массы и компактности конструкции обычно делают мало-мальски быстроходными. В конце концов, среднее эффективное давление и эффективная мощность. В общем передача индикаторной мощности предварительно сопровождается более-менее механическими потерями на фланец отбора мощности через поршень, шатун и коленчатый вал вследствие трения поршней и колец о стенки цилиндров, трения в подшипниках кривошипно-шатунного механизма. Наверно, кроме того, часть индикаторной мощности затрачивается на преодоление аэродинамических потерь, возникающих при вращении и колебании деталей, на приведение в действие механизма газораспределения, топливных, масляных, водяных и продувочных насосов и других вспомогательных механизмов двигателя. К счастью, в четырехтактных двигателях часть индикаторной мощности тратится также на удаление продуктов сгорания и заполнения цилиндра свежим зарядом. В самом деле мощность, соответствующая всем этим потерям, называется мощностью вправду механических потерь NM. Видимо в отличие от индикаторной мощности полезную мощность, которую можно получить на валу двигателя, называют эффективной мощностью Ne двигателя. Действительно эффективная мощность меньше индикаторной на величину мощности очень механических потерь, т. е. По-видимому мощность NM, соответствующую налицо механическим потерям, и эффективную мощность Ne двигателя определяют опытным путем при стендовых и лабораторных испытаниях с помощью налицо специальных нагрузочных устройств (динамометров), позволяющих получить крутящий момент Ме(НM). Более того при этом одновременно измеряют частоту вращения коленчатого вала, соединенного с тормозным устройством. С другой стороны для удобства сравнения различных двигателей при оценке эффективности их работы аналогично среднему индикаторному давлению Рt используют среднее эффективное давление Ре, которое определяют из выражения

Тогда эффективная мощность может быть найдена по формуле, аналогичной выражению для определения индикаторной мощности: Ne = IVhPen/(30r).

About these ads
This entry was posted in Uncategorized. Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s