4.3 Сығу барысы

 

Іштен жанатын піспекті қ озғ алтқ ыштарының сығ у барысы негізгі жұ мыс барысына жатады. Бұ л барыс кезінде цилиндр ішіне сорылып кірген ауа немесе жану қ оспасы қ озғ алтқ ыштың қ ысу дә режесіне байланысты. Мұ нда қ ысу барысы кезіндегі цилиндр ішіндегі газдың қ ысымы мен температурасын анық тау ү шін, бұ л барыс теория жү зінде қ арастырылады.

Газдарда болатын қ ысу барыстары оны қ ысу жағ дайына байланысты ә ртү рлі заң дылық тар арқ ылы жү реді. Солардың бірі адиабаттық барыс. Мұ ндай барыс кезінде қ ысылатын газғ а сырттан жылуды бермейді жә не сыртқ а жылу да берілмейді. Олай болса цилиндр ішіне сорылып алынғ ан ауа немесе жану қ оспасы қ озғ алтқ ыш бө лшектерімен жанасса да онымен жылу алмаспайды деп есептелінеді. Адиабаттық барыстың заң дылығ ы мына ө рнекпен белгіленеді:

                                           pV^k = const,                                                (37)

мұ ндағ ы k – адиабаттық барыстың кө рсеткіші. Ауа ү шін кө бінесе k=1, 4 – тең деп қ абылданады егер Т=293 °К болса. Себебі температура кө терілген сайын бұ л кө рсеткіш аздап тө мендейді.

Осы адиабаттық барыстың заң дылығ ына сү йене отырып, қ ысылғ ан газдың кез-келген кезінде оның қ ысымы мен кө лемінің k-дә режелік мә нінің кө бейтіндісі тұ рақ ты болады. Олай болса, қ ысылатын газдың алғ ашқ ы кезіндегі оның қ ысымы мен температурасы сору барысының соң ындағ ы газдың алғ ашқ ы кезіндегідей болады. Ал қ ысу барысының кез-келген кезің дегі газдың кө рсеткіштерін мына формула арқ ылы анық тауғ а блоады:

                                        р_cV_c^k = р_aV_a^k,                                                (38)

мұ ндағ ы р_c мен  V_c – қ ысу барысының соң ындағ ы қ ысылғ ан газдың қ ысымы мен кө лемі.

Енді осы заң дылық тан қ ысу барысының соң ындағ ы газ қ ысымы мен температурасын анық тауғ а болады:

р_c = р_a (V_a /V_c )^k

немесе                                                   р_c =р_аε ^k.                                             (39)

р_c V_c V_c^k-1 = р_aV_a V_a^k-1, RT_c V_c^k-1 = RT_a V_a^k-1, Т_с= Т_а( V_a /V _c )^k-1  

немесе                                                     Т_с =   Т_аε ^k-1.                                           (40)

Сонымен, қ ысу барысының соң ындағ ы қ ысылғ ан газ қ ысымы мен температурасының теориялық мә ндерін анық тауғ а болады. Бірақ, бұ л кө рсеткіштер қ озғ алтқ ыштың жұ мыс кезіндегі нақ ты кө рсеткіштерден алшақ болуы мү мкін. Себебі, цилиндр ішіндегі газды қ ысу кезінде адиабаттық барысы таза кү йінде бола алмайды. Ойткені, қ ысылатын газ қ озғ алтқ ыш бө лшектерімен жанасатын болғ андық тан екеуінің аралығ ында жылу алмасуы жү реді. Олай болса, қ озғ алтқ ыштың қ ысу барысы кезінде адиабаттық барыс емес басқ а барыс орындалады да, келтірілген адиабаттық барыс ү шін анық талғ ан газ кө рсеткіштерінің мә ндері де басқ аша болады. Енді осы кө рсеткіштерге тү зету енгізуге болады.

Олай болу ү шін қ озғ алтқ ыштың қ ысу барысы кезіндегі нағ ыз барысты анық тап алу қ ажет. Бұ л кезде жылудың алмасу барысы жү реді, мұ ндай кү рделі барысты политроптық барыс деп атайды. Олай болса адиабаттық барыстың кө рсеткішінің (k ) орнына политроптық барыстың кө рсеткіші n₁ қ олдану қ ажет. Ол ү шін осы екі кө рсеткіштерінің аралығ ындағ ы байланыс заң дылығ ын анық тауғ а болады.                 

Сығ у политропасының орташа кө рсеткіші n₁ деп сығ уғ а жұ мсалатын кү ші, кө рсеткіші айнымалы сығ у барысына жұ мсалатын кү шке тең болатын тұ рақ ты шаманы айтады.

Нақ ты диаграмманың сығ у политропасының орташа мә нін аналитикалық немесе графикалық ә дістермен анық тайды.

n₁ орташа мә нінің аналитикалық анық тау ә дісі сығ удың басында жә не соң ында политропа тең деуінен шығ ады, яғ ни

Бұ л тең деуді логарифмдап табамыз

,

бұ дан 

,

мұ ндағ ы р_а жә не р_с – сығ удың басындағ ы жә не соң ындағ ы қ ысым (индикаторлық диаграммадан алынады); ε – сығ у дә режесі.

n₁ кө рсеткішін графикалық ә діспен анық тау (сурет 7) индикаторлық диаграмманы  (линии acmn) жә не  (линии ackl) аудандары бойынша планиметрлеу арқ ылы жү зеге асады.

n₁ кө рсеткішінің мә ні келесі қ атынаспен анық талады

n₁  =

Сурет 7 – n₁ кө рсеткішін графикалық ә діспен анық тауғ а арналғ ан сү лбе

 

Профессор В. А. Петров карбюраторлы қ озғ алтқ ыштар ү шін 2500 айналым минутына дейінгі ә р тү рлі айналым саны кезінде n₁ кө рсеткішінің қ озғ алтқ ыштың айналу жиілігінен тә жірибелік тә уелділігін анық тағ ан

                                        ,                                             (41)                                                                                                      

мұ ндағ ы В – пропорционалдық коэффициент (В=100), мин^-1.

Кө птеген жағ дайда политроптық барыстың кө рсеткішінің n₁ тә жірибелік ә діспен анық талғ ан мә ндері пайдаланылады. Ол ү шін қ озғ алтқ ыштардың есептелінетін жә не тә жірибелік ә діспен анық талынатын негізгі кө рсеткіштері шамамен бірдей мө лшерде болуы тиіс. Егер осы тә сілмен анық талынатын болса, онда карбюраторлы қ озғ алтқ ыштар ү шін n₁ =1, 32÷ 1, 39 тең, ал дизельді қ озғ алтқ ыштар ү шін n₁=1, 36÷ 1, 40 шамасында болады. Осы мә ндерден байқ ауғ а болады, олар адиабаттық барыстың кө рсеткішінен ә рқ ашан да аз болады. Сонымен, қ атар оның мә ндері ү лкен шамада ө згеріп отыруын байқ ауғ а болады. Сондық тан, да политроптық барыстың кө рсеткішін адиабаттық барыстың кө рсеткішінің орташа мә ні арқ ылы есептеу ұ сынылады. Сонда:

                        n₁=   k_op = 1 + R / [ μ c_v (T _c /T_o ) ],                              (42)

мұ ндағ ы μ c_v – қ ысылғ ан газдың орташа мольдік жылу сиымдылығ ы, ал Т_с – қ ысу барысының соң ындғ ы адиабаттық барыс бойынша табылғ ан температура.

Cонымен, осы табылғ ан қ ысу барысы кезіндегі газдың кө рсеткіштері ә лі де болса қ озғ алтқ ышта болатын кө птеген қ ұ былыстарғ а байланысты болады.

Ұ сынатын ә дебиеттер: 1 [62 – 69, 95 – 114]; 2 [95 – 117, 62 – 69]; 8 [51–78];

Тексеру сұ рақ тары

1. Цилиндрдегі сору барысы қ алай жү реді?                                                                              

2. Сору барысы кезінде қ алдық газ цилиндр ішінде қ алай пайда болады?

3. Сору барысының кө рсеткіштерін (қ ысым мен температурасын) қ андай формуламен есептеуге болады?

4. Қ алдық газдың сору барысының кө рсеткішіне ә сері қ андай?

5. Цилиндрді толтыру коэффициенті дегеніміз не?

6. Сору барысы қ озғ алтқ ыштың жалпы жұ мысына қ андай ә серін тигізеді?

7. Қ ысу барысының атқ аратын қ ызметі?

8. Қ ысу дә режесі деп нені айтады?

9. Дизельді қ озғ алтқ ыштарда қ ысу дә режесін 7¸ 8-ге дейін азайтуғ а бола ма?

                   

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: