Двигун внутрішнього згорання

style="font-size:  ПОКАЗНИКИ, що ХАРАКТЕРИЗУЮТЬ РОБОТУ ДВИГУНІВ

 Середній індикаторний тиск і індикаторна потужність

 Під середнім індикаторним тиском Pi розуміють такий умовний постійний тиск, який діючи на поршень протягом одного робочого ходу, здійснює роботу, рівну індикаторній роботі газів в циліндрі за робочий цикл.

Згідно визначенню, середній індикаторний тиск - відношення індикаторної роботи газів за цикл Li до одиниці робочого об'єму циліндра Vh, тобто Pi=Li/Vh.

За наявності індикаторної діаграми, знятої з двигуна (рис. 9), середній індикаторний тиск можна визначити по висоті прямокутника, побудованого на підставі Vh, площа якого рівна корисній площі індикаторної діаграми, що є в деякому масштабі індикаторною роботою Li.

Визначити за допомогою планіметра корисну площу F індикаторної діаграми (м^2) і довжину l індикаторної діаграми (м), відповідну робочому об'єму циліндра, знаходять значення середнього індикаторного тиску Pi=F*m/l, де m - масштаб тиску індикаторної діаграми, Па/м.

Середній індикаторний тиск при номінальному навантаженні у чотирьохтактному карбюраторних двигунів 0. 8 - 1. 2 Мпа, у чотирьохтактному дизелів 0. 7 - 1. 1 Мпа, у двотактних дизелів 0. 6 - 0. 9 Мпа.

Індикаторною потужністю Ni називають роботу, що здійснюється газами в циліндрах двигуна в одиницю часу.

Індикаторна робота (Дж), що здійснюється газами в одному циліндрі за один робочий цикл, Li=Pi*Vh.

Оскільки число робочих циклів, що здійснюються двигуном в секунду, рівне 2n/T, то індикаторна потужність (кВт) одного циліндра Ni=(2/T)*Pi*Vh*n*10^-3, де n - частота обертання колінчастого валу, 1/с, T - тактность двигуна - число тактів за цикл (T=4 - для чотирьохтактному двигунів і T=2 - для двухтактных).

Індикаторна потужність багатоциліндрового двигуна при числі циліндрів i Ni=(2/T)*Pi*Vh*n*i*10^-3 [6].

 Ефективна потужність і середній ефективний тиск

 Ефективною потужністю Ne називають потужність, що знімається з колінчастого валу двигуна для отримання корисної роботи.

Ефективна потужність менше індикаторною Ni на величину потужності механічних втрат Nm, тобто Ne=Ni-Nm.

Потужність механічних втрат витрачається на тертя і приведення в дію кривошипний-шатунового механізму і механізму газорозподілу, вентилятора, рідинного, масляного і паливного насосів, генератора струму і інших допоміжних механізмів і приладів.

Механічні втрати в двигуні оцінюються механічним ККД nm, яке є відношенням ефективної потужності до індикаторної, тобто Nm=Ne/Ni=(Ni-Nm) /Ni=1-Nm/Ni

Для сучасних двигунів механічний ККД складає 0. 72 - 0. 9. Знаючи величину механічного ККД можна визначити ефективну потужність Ne=nm*Ni.

Аналогічно індикаторній потужності визначають потужність механічних втрат Nm=2/T*Pm*Vh*ni*10^-3, де Pm - середній тиск механічних втрат, тобто частина середнього індикаторного тиску, яка витрачається на подолання тертя і на привід допоміжних механізмів і приладів.

Згідно з експериментальними даними для дизелів Pm=1. 13+0. 1*ст; для карбюраторних двигунів Pm=0. 35+0. 12*ст; де ст - середня швидкість поршня, м/с.

Різницю між середнім індикаторним тиском Pi і середнім тиском механічних втрат Pm називають середнім ефективним тиском Pe, тобто Pe=Pi-Pm.

Ефективна потужність двигуна Ne=(2/T)*Pe*Vh*ni*10^-3, звідки середній ефективний тиск Pe=10^3*Ne*T/(2Vh*ni).

Середній ефективний тиск при нормальному навантаженні у чотирьохтактному карбюраторних двигуні 0. 75 - 0. 95 Мпа, у чотирьохтактному дизелів 0. 6 - 0. 8 Мпа, у двухтактних 0. 5 - 0. 75 Мпа [6].

 Індикаторний ККД і питома індикаторна витрата палива

 Економічність дійсного робочого циклу двигуна визначають індикаторним ККД ni і питомою індикаторною витратою палива gi. Індикаторний ККД оцінює ступінь використання теплоти в дійсному

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14