Индикаторные показатели работы дизеля

Т.е. для существующего двигателя индикаторная мощность изменяется с изменением частоты вращения и среднего индикаторного давления.

3. Индикаторный КПД (ηi).

При рассмотрении термодинамического цикла учитываешься только один вид потерь – неизбежная отдача теплоты холодному телу в соответствии со вторым законом термодинамики.

В действительном цикле отводу теплоты к холодному телу соответствует потеря теплоты с выпускными газами. Кроме этой потери в действительном цикле имеются потери теплоты от неполноты сгорания топлива и в результате теплообмен рабочего тела со стенками камеры сгорания. Все тепловые потери в действительном цикле учитываются индикаторным КПД, который является критерием совершенства использования теплоты, подведённой к рабочему телу с топливом.

Индикаторный КПД представляет собой отношение количества теплоты, преобразованной в индикаторную работу в цилиндре двигателя к количеству теплоты, подведённой для совершения этой работы

.

Количество теплоты подведённой с топливом за час, кДж

Qпод = Вч∙Qн,

где Вч – часовой расход топлива, кг/ч;

Qн – низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг.

Количество теплоты, соответствующее индикаторной работе за час, кДж/ч

Li = 3600∙Ni,

где 3600 кДж/(кВт∙ч) – термический эквивалент работы одного кВт∙ч.

Тогда

,

где - удельный индикаторный расход топлива, кг/(кВт∙ч).

Индикаторный КПД дизелей составляет:

двухтактных ……………………….0,43 – 0,60;

четырёхтактных …………… …….0,45 – 0,66.

Удельный индикаторный расход топлива, г/(кВт∙ч):

Двухтактных …………………… 140 – 200;

Четырехтактных ………………… 130 – 190.

Значение индикаторного КПД зависит от целого ряда факторов. Наибольшее влияние оказывают следующие: степень сжатия ε, конструкция камеры сгорания, коэффициент избытка воздуха α, угол опережения подачи топлива θ, частота вращения n.

1. При увеличении степени сжатия индикаторный КПД ηi увеличивается так же как и термический КПД ηt.

2. Значительное влияние на ηi оказывает способ смесеобразования, а также конструкция камеры сгорания. У дизелей с неразделёнными камерами сгорания ηi как правило выше. Это связано с потерями теплоты поскольку в этом случае отношение площади стенок к объёму камеры сгорания (Fкс/Vкс) меньше.

3. Зависимость индикаторного КПД от величины коэффициента избытка воздуха апроксимируется формулой Толстова ηi = η0i∙α1/α, где η0i – значение индикаторного КПД при α =1.

4. Зависимость ηi от отклонения от оптимального угла опережения впрыска топлива при котором достигается ηimax.

При отклонении от оптимального угла опережения впрыска топлива в сторону увеличения ηi уменьшается из-за увеличения отрицательной работы процесса сжатия (слишком ранее воспламенение топлива до ВМТ). При этом повышаются значения Pz и λ.

При чрезмерном уменьшении θ увеличивается период догорания топлива на линии расширения и растут потери теплоты с выпускными газами, что также приводи к понижению ηi.

Оптимальное значение θ подбирается опытным путём, при этом следует кроме ηi также учитывать значения Pz, λ и dP/dφ.

5. При повышении частоты вращения ηi понижается вследствие увеличения продолжительности периода догорания топлива и возрастания потерь теплоты с выпускными газами.

Рекомендуем также:

Состав и технические характеристики судовой энергетической установки
Судовая энергетическая установка состоит из комплекса оборудования (тепловых двигателей, механизмов, аппаратов, магистралей, систем), предназначенного для преобразования энергии топлива в механическую, электрическую и тепловую энергию и транспортировки её к потребителям. Указанные виды энергии обе ...

Внешняя неуравновешенность и уравновешивание двигателей
Определение неуравновешенных сил и моментов от системы сил инерции поступательно-движущихся масс. Под внешней неуравновешенностью двигателя понимается наличие в нем периодических сил или моментов сил, передающихся на фундамент. Эти силы вызывают вибрацию. В СЭУ с ДВС вследствие неуравновешенности ...

Устройство и принцип работы подъемника
Подъемник предназначен для вывешивания рам автомобилей и тракторных прицепов типа 2ПТС-4, 2ПТС-6. Тип подъемника – передвижной, электромеханический. Подъемник состоит из четырех передвижных стоек с индивидуальным проводом и пульта управления. Стойка подъемника состоит из рамы, каретки, электродв ...