1.1.6 Расчет индикаторных параметров рабочего цикла

Рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания характеризуется средним индикаторным давлением(p_i), индикаторной мощностью (N_i), индикаторным КПД (η_i) и индикаторным удельным расходом топлива (g_i).

Теоретическое среднее индикаторное давление

(35)

для карбюраторного двигателя при n _N =5600 мин^-1

p^’_i = = 1,6143 МПа;

для двигателя с впрыском топлива при n _N =4800 мин ^-1

p^’_i = = 1,3035 МПа.

Среднее индикаторное давление(p_i) отличается от теоретического давления (p^’_i) на величину коэффициента полноты диаграммы (φ_и) и определяется по следующей формуле

p_i = φ_и·p^’_i ; (36)

для карбюраторного двигателя p_i = 0,85·1,6143 = 0,9896 МПа,

для двигателя с впрыском топлива p_i = 0,85·1,3035 = 1,1079 МПа,

где 0,85 – принятый коэффициент полноты диаграммы.

Индикаторная мощность. Индикаторная мощность двигателя (N_i) – работа, совершаемая газами внутри цилиндра в единицу времени.

Для многоцилиндрового двигателя (кВт)

N_i = p_i·V_h·i·n/ (30τ), (37)

где V_h – рабочий объем одного цилиндра, л;

i – число цилиндров;

τ – тактность;

n – частота вращения коленчатого вала, мин ^-1;

Для карбюраторного двигателя при n _N =5600 мин^-1

N_i = 0,9896·0,3750·4·5600/(30·4) = 69,273 кВт;

для двигателя с впрыском топлива при n _N =4800 мин ^-1

N_i =1,1079·0,3750·4·4800/(30·4) = 66,4761 кВт;

Индикаторный КПД (η_i) и индикаторный удельный расход топлива (g_i).

Индикаторный КПД (η_i) характеризует степень использования в действительном цикле теплоты топлива для получения полезной работы и представляет собой отношение теплоты (L_i), эквивалентной индикаторной работе цикла, ко всему количеству теплоты, внесенной в цилиндр с топливом, то есть

η_i = L_i /H_и = p_i· l_o· α /(H_и · ρ₀ · η_v), (38)

где L_i – теплота, эквивалентная индикаторной работе;

Для карбюраторного двигателя при n_N =5600 мин^-1

η_i = 0,9896 · 14,9565 · 0,96/(43,9295 · 1,1887 · 0,8823) = 0,3084;

для двигателя с впрыском топлива при n_N =4800 мин ^-1

η_i =1,1079·14,9565·1,017/(43,9295 · 1,1887 · 0,8957) = 0,3602.

При известной величине индикаторного КПД (η_i) индикаторный удельный расход(g_i) жидкого топлива определяется следующим образом:

g_i = 3600/(η_i · H_и); (39)

для карбюраторного двигателя при n_N =5600 мин^-1

g_i = 3600/(0,3084 · 43,9295) = 265,8166 г/[кВт·ч];

для двигателя с впрыском топлива при n_N =4800 мин ^-1

g_i = 3600/(0,3602 · 43,9295) = 227,5385 г/[кВт·ч].

Индикаторные параметры рабочего цикла. Таблица 6.

Параметры	Единицы измерения	Карбюраторный двигатель
n	об/мин	950	3400	5600	6000
p’i	МПа	1,1294	1,3155	1,6143	1,1129
pi	МПа	0,960	1,1182	0,9896	0,9460
Ni	кВт	11,3996	47,5235	69,273	70,947
ηi		0,2548	0,3354	0,3084	0,3005
gi	г/[кВт·ч]	321,6773	244,3427	265,8166	272,6943
Параметры	Единицы измерения	Двигатель с впрыском топлива
n	об/мин	850	3000	4800	5800
p’i	МПа	1,3262	1,4094	1,3035	1,2043
pi	МПа	1,1273	1,1980	1,1079	1,0237
Ni	кВт	11,9772	44,9260	66,4761	74,2150
ηi		0,3470	0,3721	0,3602	0,3490
gi	г/[кВт·ч]	236,1715	220,2287	227,5385	234,8345