Индикаторная диаграмма двигателя. Индикаторные показатели двигателя и методы их определения.

Индикаторные диаграммы соответственно карбюраторного и дизельного двигателя.

Индикаторные показатели характеризуют действительные циклы двигателей внутреннего сгорания. К ним относятся: среднее индикаторное давление pt индикаторная мощность N, индикаторный коэффициент полезного действия 77, и удельный индикаторный расход топлива g,

Среднее индикаторное давление - это условное постоянное по величине избыточное давление в цилиндре двигателя, которое, действуя на поршень в течение одного хода, совершает такую же работу, как и работа газов за весь цикл.

Среднее индикаторное давление pi действительного цикла отличается от значения р', (теоретическое среднее индикаторное давление) на величину, пропорциональную уменьшению расчетной диаграммы за счет скругления. Коэффициент полноты диаграммы сри принимают следующим: для инжекторных двигателей 0,95-0,98; для карбюраторных 0,94-0,97; для дизелей 0,92-0,95.

Меньшее среднее индикаторное давление в дизелях без наддува, по сравнению с бензиновыми двигателями, объясняется тем, что дизели работают с большим коэффициентом избытка воздуха. Это вызывает неполное использование рабочего объема цилиндра и дополнительные потери теплоты на нагревание избыточного воздуха.

Индикаторная мощность двигателя - работа, совершаемая газами внутри цилиндра в единицу времени

Ni=

Индикаторный кпд характеризует степень использования в действительном цикле теплоты топлива для получения полезной работы и представляет собой отношение теплоты. IKH и валентной индикаторной работе цикла, ко всему количеству теплоты, внесенной в цилиндр с топливом

ŋ_i= =

Индикаторный удельный расход топлива

g_i=3600/ŋ_iH_и

Эффективные показатели работы двигателя методы их определения.

Параметры, характеризующие работу двигателя, отличающие от индикаторных наличием необходимых затрат полезной работы на преодоление различных механических сопротивлений и на совершение процессов впуска и выпуска называются эффективными.

Среднее эффективное давление представляет собой отношение эффективной работы на валу двигателя к единице рабочего объема цилиндра.

Ре=Pi - Рм '

Механический кпд представляет собой отношение среднего эффективного давления к индикаторному.

ŋ_m=

Полезная работа, получаемая на валу двигателя в единицу времени, называется эффективной мощностью.

Ne=N_iŋ_m=

Эффективный кпд и эффективный удельный расход топлива характеризуют экономичность работы двигателя.

Отношение количества теплоты, эквивалентной полезной работе на валу двигателя, к общеу количеству теплоты, внесенной в двигатель с топливом, называется эффективным кпд.

ŋ_m= или ŋ_е=ŋ_iŋ_m

Эффективный кпд двигателя характеризует степень использования теплоты топлива в дви¬гателе с учетом всех потерь - тепловых и механических.

Эффективный удельный расход топлива

G_е=3600/ŋ_еH_и

Тепловой баланс двигателя и ориентировочные значения составляющих этого баланса

Распределение теплоты между полезной работой и различными потерями характеризуется внешним тепловым балансом двигателя. Ориентировочно тепловой баланс может быть составлен по результатам теоретических расчетов.

Уравнение теплового баланса представляет собой общее количество теплоты Q0, Вт, вве-денной в двигатель с топливом, и определяется по выражению:

Qo=Qе+Qr+Qв+Qн.с. + Q ост

где Qe - теплота, эквивалентная эффективной работе, Вт; 30-50%

Qr - теплота, потерянная с отработавшими газами, Вт; 10-25%

Qв - теплота, передаваемая охлаждающей среде, Вт; 20-30%

Qн.с - теплота, потерянная от неполноты сгорания, Вт; до 5 %

Q ост - неучтенные потери теплоты, Вт. 5- 10%

Тепловой баланс также может быть выражен в процентах от общего количества введенной в двигатель теплоты Q₀:

q _е+ q_r+ q_в+ q_н.с+ q_ост=100%

где qx - относительные составляющие теплового баланса (qe, qr, qB, qH.c., qocT.), которые выражаются через абсолютные Qx = (Qe, Qr, QB, QH.C QOCT.) С помощью соотношения:

q_x=