Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты  
 

Показатели эффективности, экономичности и совершенства конструкции двигателей



Индикаторные показатели:

Рис. 17. Индикаторная диаграмма четырехтактного ДВС: «+» - полезная работа; «-» - вредная работа

- индикаторная работа – работа развиваемая газами в цилиндре двигателя и равная площади, заключенной внутри контура индикаторной диаграммы ( вернее разнице площадей полезной и вредной работ) обозначают Li ;

- среднее индикаторное давление pi– высота прямоугольника, площадь которого равна индикаторной работе и построенного на том же основании Vh . Среднее индикаторное давление pi представляет собой работу газов или индикаторную работу Li , отнесенную к рабочему объему Vhдвигателя, т.е. работу снимаемую с единицы рабочего объема, pi = Li/ Vh ;

-индикаторная мощность Ni- мощность, развиваемая газами в цилиндрах двигателя, или работа, совершаемая газами в единицу времени. Так кА число рабочих циклов, совершаемых двигателем в секунду, равно 2n/τ,где n – частота вращение коленчатого вала с-1; τ – тактность двигателя – число тактов за цикл (τ = 4 для 4-х тактного и τ = 2 для 2-х тактного двигателя), то

Индикаторная мощность одного цилиндра

Ni = (2/τ) pi Vhn10-3 ,а многоцилиндрового

Ni = (2/τ) pi Vhni10-3, где i – число цилиндров;

- индикаторный КПД ηi - оценивает степень использования теплоты в действительномп цикле и представляет собой отношение теплоты Qi , эквивалентной полезной индикаторной работе, ко всей затраченной теплоте Q, т.е. ηi = Qi /Q

Теплота (кВт) , эквивалентная индикаторной работе за 1с Qi = Ni .

Теплота (кВт) затраченная на работу двигателя в течение 1с

Q = GтНн , где

Gт - расход топлива кг/с; Нн – низшая теплота сгорания топлива кДж/с;

тогда ηi = Ni /( GтНн)

-удельный индикаторный расход топлива gi(кг/кВт.ч)- оценивает экономичность действительного цикла двигателя и представляет собой отношение секундного расхода топлива Gт к индикаторной мощности Ni, т.е. gi = (Gт / Ni)3600,

Если известны КПД и низшая теплота сгорания топлива , то

gi = 3600/( ηiНн).

Значения индикаторных показателей приведены в табл.

Тип двигателя Среднее индика-то рное давление МПа Индикаторный КПД Удельный индика-торный расход топ-лива г/(кВт.ч) м3/(кВт.ч)
Карбюраторные 0,8 -1,2 0,28 – 0,38 230 - 300
Дизели 0,75 – 1,1 0,43 – 0,52 160 - 200
Газовые 0,6 – 0,8 0,28 – 0,35 0,31 – 0,4

Эффективные показатели двигателя– учитывают тепловые и механические потери в двигателе:

- среднее эффективное давлениере– фиктивная величина среднего давления газов, используемая для приведение в действие силовой передачи автомобиля или трактора. ре = рi - рм , где рм –давление , расходуемое на механические потери. Согласно экспериментальным данным для 4-х тактных дизелей рм = 1,1 + 0,13 vп , а для 4-х тактных карбюраторных двигателей

Рм = 0,42 + 0,12vп , где vп = Sn/30 – средняя скорость поршня, м/с.

- эффективная мощность – мощность на выходном конце коленчатого вала двигателя, ее определяют лабораторным способом. Эффективная мощность меньше индикаторной на величину мощности механических потерь Nм, т.е. Nе = Ni - Nм . Мощность механических потерь затрачиваются на преодоление трения в подшипниках, трения поршня о стенки цилиндра и т.п.; на приведение в действие вспомогательных механизмов и приборов – масляный насос, насос системы охлаждения, привод газораспределительного механизма и т.п.; на создание вихревых движений в картере при вращении коленчатого вала и возвратно-поступательного движения поршня и т.д.

Механические потери оцениваются механическим КПД ηм , равному:

ηм = Nе / Ni = реi

Механический КПД является показателем, с помощью которого оценивают совершенство конструкции двигателя.

Для современных двигателей ηм составляет 0,72 – 0,9.

Nе = ηм Ni , эффективная мощность может быть выражена и через среднее эффективное давление: Nе = (2/τ) pеVhn i 10-3$

-литровая мощность Nл – характеризует степень использования рабочего объема двигателя. Nл = Nе/(iVh).

- эффективный КПД ηе –оценивает степень использование теплоты с учетом всех видов потерь, как тепловых так и механических, и равен отношению теплоты эквивалентной полезной эффективной работе ко всей затраченной теплоте ηе = Nе / ( GтНн),а также ηе = ηi ηм ;

- удельный эффективный расход топлива –оценивает эффективность работы двигателя и равен отношению секундного расхода топлива к эффективной мощности, т.е. gе = (Gт / Ne),г/(кВт.ч) , зная эффективный КПД и низшую теплоту сгорания топлива gе = 3600 /( ηеНн)кг/(кВт.ч)

Примерные значения эффективных показателей приведены в таблице.





Дата публикования: 2015-11-01; Прочитано: 1276 | Нарушение авторского права страницы



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2020 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.002 с)...