Основной полезный ход поршня происходит при расширении продуктов сгорания. Процесс расширения включает в себя:
- изменение давления и температуры;
- непрерывный теплообмен между газами и охлаждающими стенками;
- догорание топлива;
- утечку газов через неплотности поршневых колец.
В первой фазе расширения происходит догорание топлива, не успевшего сгореть в период видимого сгорания. При снижении температуры в цилиндре дизеля кроме теплоты догорания топлива выделяется еще некоторое количество теплоты вследствие восстановления продуктов диссоциации, в это время показатель политропы расширения n1 = 1,1 .1,2.
Во второй фазе расширения происходит интенсивная отдача теплоты в охлаждающую воду и n2 = 1,4 .1,5.
Аналогично процессу сжатия процесс расширения условно считают политропным со средним постоянным значением показателя политропы n2.
Влияние на n2 различных факторов.
1. С увеличением частоты вращения n2 снижается, так как уменьшается время на теплоотдачу в стенки, кроме того с ростом оборотов интенсифицируется догорание топлива.
2. С повышением нагрузки Pe (при n = const) показатель политропы n2 возрастает, так как увеличивается количество продуктов сгорания, их температура и, следовательно, теплоотдача в стенки.
3. С ростом рабочего объема цилиндра Vh уменьшается отношение площади поверхности охлаждения к рабочему объему (Fохл/Vh), а следовательно снижается теплоотдача и и уменьшается n2.
4. С падением скорости сгорания количество догорающего топлива увеличивается, что приводит к снижению n2.
Для определения n2 расчетным путем пользуются уравнением баланса теплоты на линии расширения
, (3.100)
где - потери теплоты в охлаждающую воду на участке ZB;
- изменение внутренней энергии продуктов сгорания в диапазоне изменения температуры от TZ до TB;
ALZB - работа политропного расширения на участке ZB;
- количество теплоты, подведенное к рабочему телу в процессе расширения.
Можно записать
. (3.101)
Работа расширения для политропного процесса запишется как
, (3.102)
где и .
Тогда после преобразований получим уравнения, решая которое определим n2:
. (3.103)
Это уравнение решается методом последовательных приближений совместно с уравнением
. (3.104)
Параметры процесса расширения
Давление продуктов сгорания в конце процесса расширения
. (3.105)
Температура газов в конце процесса расширения
. (3.106)
МОД и СОД PB = 0,25 .0,4 МПа TB = 900 .1000 K
ВОД PB = 0,4 .0,6 МПа TB = 1000 .1200 K
При форсировании двигателя, если TB > 1200 K, следует предусматривать меры по увеличению срока службы клапанов.
МОД и СОД с охлаждаемыми поршнями n2 =1,2 .1,3.
ВОД с неохлаждаемыми поршнями n2 =1,15 .1,25.
Рекомендуем также:
Документальное оформление перевозок товаров автомобильным транспортом
При выполнении перевозок используют следующие основные документы строгой отчетности: путевой лист и товарно-транспортную накладную (ТТН) при перевозе грузов товарного характера. Эти документы изготавливаются централизованно типографским способом и имеют серию и учетный номер.
Путевой лист являетс ...
Построение внешней скоростной характеристики двигателя
Внешняя скоростная характеристика позволяет провести анализ и дать оценку мощностных, экономических и эксплуатационных показателей при работе двигателя с полной нагрузкой.
При построение внешней скоростной характеристики двигателя используют результаты испытаний двигателя на специальных стендах, ...
Типаж и технические требования к грузовым вагонам нового
поколения
Программа обновления парка грузовых вагонов должна быть тесно увязана с общими задачами железнодорожного транспорта в условиях перехода России к рыночной системе экономики. При рыночных отношениях повышается заинтересованность в увеличении объема перевозок, высокое качество транспортного обслужива ...