загрузка...

трусы женские
загрузка...
Реферати » Реферати з авіації і космонавтики » Двигуни внутрішнього згоряння

Двигуни внутрішнього згоряння

починається при відкритті випускних вікон (точка 4), тобто за 60 - 65 до приходу поршня в НМТ, і закінчується через 60 - 65 після проходу поршнем НМТ, на діаграмі зображується лінією 462. Принаймні відкриття випускного вікна тиск в циліндрі різко знижується (лінія 45), а за 50 - 55 до приходу поршня в НМТ відкриваються продувальні вікна (точка 5) і горюча суміш, раніше надійшла в кривошипну камеру і стиснута опускається поршнем, починає надходити в циліндр. Період (561), протягом якого відбувається одночасно два процеси - впуск горючої суміші й випуск відпрацьованих газів, - називають продувкою. Під час продувки горюча суміш витісняє відпрацьовані гази і частково несеться разом з ними. При подальшому переміщенні до ВМТ поршень перекриває спочатку продувні вікна (точка 1), припиняючи доступ горючої суміші в циліндр з кривошипно камери, а потім випускні (точка 2) і починається в циліндрі процес стиснення [6].
На столбиковой діаграмі на рис.8 найчіткіше виражені перепади температури в циліндрі карбюраторного двигуна в кожному такті.
Показники, що характеризують роботу двигуна
Середнє індикаторне тиск і індикаторна потужність
Під середнім індикаторним тиском Pi розуміють таке умовне постійне тиск, який діючи на поршень протягом одного робочого ходу, здійснює роботу, рівну індикаторної роботі газів в циліндрі за робочий цикл.
Згідно з визначенням, середнє індикаторне тиск - відношення індикаторної роботи газів за цикл Li до одиниці робочого об'єму циліндра Vh, тобто Pi = Li / Vh.
При наявності індикаторної діаграми, знятої з двигуна (рис.9), середнє індикаторне тиск можна визначити по висоті прямокутника, побудованого на підставі Vh, площа якого дорівнює корисної площі індикаторної діаграми, що представляє собою в деякому масштабі індикаторну роботу Li.
Визначити за допомогою планиметра 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.
Середні індикаторні тиску при найменшому навантаженні у чотиритактних карбюраторних двигунів 0.8 - 1.2 МПа, у чотиритактних дизелів 0.7 - 1.1 МПа, у двотактних дизелів 0.6 - 0.9 МПа.
Індикаторні потужністю Ni називають роботу, що здійснюються газами в циліндрах двигуна в одиницю часу.
Индикаторная робота (Дж), чинена газами в одному циліндрі за один робочий цикл, Li = Pi * Vh.
Так як число робочих циклів, що здійснюються двигуном в секунду, так само 2n / T, то індикаторна потужність (кВт) одного циліндра Ni = (2 / T) * Pi * Vh * n * 10 ^ - 3, де n - частота обертання колінчастого вала, 1 / с, T - тактность двигуна - число тактів за цикл (T = 4 - для чотиритактних двигунів і T = 2 - для двотактних).
Индикаторная потужність багатоциліндрового двигуна при числі циліндрів i Ni = (2 / T) * Pi * Vh * n * i * 10 ^-3 [6].
Ефективна потужність та середні ефективні тиску
Ефективною потужністю Ne називають потужність, що знімається з колінчастого вала двигуна для отримання корисної роботи.
Ефективна потужність менше індикаторної Ni на величину потужності механічних втрат Nm, тобто Ne = Ni-Nm.
Потужність механічних втрат затрачається на тертя і приведення в дію кривошипно-шатунного механізму та механізму газорозподілу, вентилятора, рідинного, масляного і паливного насосів, генератора струму та інших допоміжних механізмів та приладів.
Механічні втрати в двигуні оцінюються механічним ККД nm, яке представляє собою відношення ефективної потужності до індикаторної, тобто Nm = Ne / Ni = (Ni-Nm) / Ni = 1-Nm / Ni.
Для сучасних двигунів механічний ККД становить 0.72 - 0.9. Знаючи величину механічного ККД можна визначити ефективну потужність Ne = nm * Ni.
Аналогічно індикаторної 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 та 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.
Різниця 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 середнє ефективне тиск e = 10 ^ 3 * Ne * T / (2Vh * ni) .
Середнє ефективне тиск при нормальному навантаженні у чотиритактних карбюраторних двигуні 0.75 - 0.95 МПа, у чотиритактних дизелів 0.6 - 0.8 МПа, у двотактних 0.5 - 0.75 МПа [6].
Індикаторний ККД і питома індикаторний витрата палива
Економічність дійсного робочого циклу двигуна визначають індикаторним ККД ni і питомою індикаторним витратою палива gi. Індикаторний ККД оцінює ступінь використання теплоти в дійсному циклі з урахуванням всіх теплових втрат і являє собою відношення теплоти Qi, еквівалентній корисною індикаторної роботі, до всієї витраченої теплоті Q, тобто ni = Qi / Q (а).
Теплота (кВт), еквівалентна індикаторної роботі за 1 с, Qi = Ni. Теплота (кВт), витрачена на роботу двигуна протягом 1 с,
Q = Gт * (Q ^ p) н, де Gт - витрата палива, кг / с; (Q ^ p) н - нижча теплота згоряння палива, кДж / кг. Підставляючи значення Qi і Q в рівність (а), отримаємо ni = Ni / Gт * (Q ^ p) н (1).
Питома індикаторний витрата палива [кг / кВт * ч] представляє собою відношення секундного витрати палива Gт до індикаторної потужності Ni, тобто gi = (Gт / Ni) * 3600, або [г / (кВт * год)] gi = (Gт / Ni) * 3.6 * 10 ^ 6.
Значення індикаторного ККД і питомої індикаторного витрати палива для сучасних двигунів при їх роботі на номінальному режимі наведені в табл.1 на рис.10 [6].
Ефективний ККД і питома ефективна витрата палива
Економічність роботи двигуна в цілому визначають ефективним ККД ni і питомою ефективним витратою палива ge. Ефективний ККД оцінює ступінь використання теплоти палива з урахуванням всіх видів втрат як теплових так і механічних і становить ставлення теплоти Qe, еквівалентній корисною ефективній роботі, до всієї витраченої теплоті Gт * Q, тобто nm = Qe / (Gт * (Q ^ p) н) = Ne / (Gт * (Q ^ p) н) (2).
Так як механічний ККД дорівнює відношенню Ne до Ni, то, підставляючи в рівняння, що визначає механічний ККД nm, значення Ne і Ni з рівнянь (1) і (2), отримаємо nm = Ne / Ni = ne / ni, звідки ne = ni / nM, тобто ефективний ККД двигуна дорівнює добутку індикаторного ККД на механічний.
Питома ефективний витрати [кг / (кВт * год)] представляє собою відношення секундного витрати палива Gт до ефективної потужності Ne, тобто ge = (Gт / Ne) * 3600, або [г / (кВт * год)] ge = (Gт / Ne) * 3.6 * 10 ^ 6.
Значення ефективного ККД і питомої ефективної витрати палива для сучасних двигунів при їх роботі на номінальному режимі наведені в табл.1 на рис.10 [6].
Тепловий баланс двигуна
З аналізу робочого циклу двигуна випливає, що тільки частина теплоти, що виділяється при згорянні палива, використовується на корисну роботу, інша ж частина складає теплові втрати. Розподіл теплоти, отриманої при згорянні вводиться в циліндр палива, називають
тепловим балансом, який зазвичай определяетсяэкспериментальным
шляхом. Рівняння теплового балансу має вигляд Q = Qe + Qг + Qн.с + Qост, де Q
- теплота палива, введена в двигун Qe - теплота, перетворена на корисну роботу; Qохл - теплота, втрачена охолоджуючим агентом (водою або повітрям); Qг - теплота, втрачена з відпрацьованими газами; Qн.с - теплота, втрачена внаслідок неповного згоряння палива, Qост - залишковий член балансу, який дорівнює сумі всіх неврахованих втрат.
Кількість располагаемой (введеної) теплоти (кВт) Q = Gт * (Q ^ p) н. Теплота (кВт), перетворена в корисну роботу, Qe = Ne. Теплота (кВт), втрачена з охолоджувальною водою, Qохл = Gв * св * (t2-t1), де Gв - кількість води, що проходить через систему, кг / с; св - теплоємність води, кДж / (кг * К) [св = 4.19 кДж / (кг * К)]; t2 і t1 - температури води при вході в систему і при виході з неї, С.
Теплота (кВт), що втрачається з відпрацьованими газами, Qг = Gт * (Vp * СРГ * tг-Vв * срв * tв), де Gт - витрата палива, кг / с; Vг і Vв - витрати газів і повітря, м ^ 3 / кг; СРГ і срв - середні об'ємні теплоємності газів і повітря при постійному тиску, кДж / (м ^ 3 * К); tр і tв - температура відпрацьованих газів і повітря, С.
Теплота, теряемая внаслідок неповноти згоряння палива, визначається досвідченим шляхом.
Остаточний член теплового балансу (кВт) Qост = Q-(Qe + Qохл + Qг + Qн.с). Тепловий баланс можна скласти у відсотках від усієї кількості введеної теплоти, тоді рівняння балансу прийме вигляд 100% = qe + qохл + qг + qн.с + qост, де qe = (Qe / Q * 100%); qохл = (Qохл / Q) * 100%; qг = (Qг / Q) * 100% і т.д.
В табл.2 на рис.11 наведено приблизні значення окремих складових теплового балансу автотракторних двигунів [6].
Інновації
Останнім часом все більше застосування отримують поршневі двигуни з примусовим наповненням циліндра повітрям підвищеного тиску, тобто двигуни з наддувом. І перспективи двигунобудування пов'язані, на мій погляд, з двигунами даного типу, т.к. тут є величезний резерв невикористаних конструкторських можливостей, і є над чим подумати, а по-друге, вважаю, що великі перспективи в майбутньому саме у цих

Сторінки: 1 2 3 4 5 6
загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар