7.2 Қозғалтқыштардың индикаторлық көрсеткіштері

Автомобиль қ озғ алтқ ыштарының индикаторлық кө рсеткіштері оның жұ мыс циклында болатын барыстардың қ аншалық ты жетілдірілгендігін кө рсететін таза инженерлік кө рсеткіштерге жатады. Сол кө рсеткіштердің кө мегімен цилиндр ішінде жү ретін барыстарды салыстырып, оларды ә рі қ арай жетілдіруге болады.

Орташа индикаторлық қ ысым(р_i) жұ мыс істейтін газдың қ ысымының цикл бойынша орташа мә нін кө рсетеді. Оны анық тау ү шін жоғ арыда 12 суретте кө рсетілген қ озғ алтқ ыштың нақ ты индикаторлық диаграммасына қ айтадан жү гінейік. Егер диаграмма белгілі бір масштабпен тұ рғ ызылғ ан болса, онда оның ауданы істелген жұ мысты кө рсетеді. Олай болса сол диаграммадан барыстардың пайдалы немесе зиянды жұ мыстарын ажыратып алуғ а болады.

Ендеше сондағ ы зиянды жұ мыстардың ауданы кө лбеу сызық тармен сызылып қ ойылғ ан. Ондай жұ мыстарғ а цилиндр ішіне жанармай немесе электр ұ шқ ынын беру озық тығ ының ә серінен жанудың ерте басталуы (1-аудан), жану қ оспасының лезде жанып кетпегендігінен (2-аудан), жанып біткен газды ү лғ аю барысы аяқ талмай тұ рып, ертерек шығ арып жіберудің салдарынан (3-аудан) жә не сору мен шығ ару барыстары кезіндегі піспектің кедергісіне жұ мсалатын (F_ro) жұ мыс аудандары жатады. Ал диаграмманың ішіндегі ашық қ алдырылғ ан аудан (F_н) пайдалы жұ мысты кө рсетеді.

Сонымен іштен жанатын қ озғ алтқ ыштың жұ мыс циклындағ ы индикаторлық жұ мысты мына ө рнек бойынша анық тауғ а болады:

                                L_i =L_н - Δ L = М_F(F_н -F_ro),                         (102)

мұ ндағ ы: L_н – нақ ты диаграмманық ауданы; Δ L – теориялық диаграммадан алшақ тағ ан барыстар мен зиянды жұ мыстар ауданы; М_F – диаграмманың аудандық масштабы.

Енді осы жұ мыс тең дестігінен орташа индикаторлык қ ысымды аныктау ү шін сол жұ мысты цилиндрдің жұ мысшы кө леміне (V_h) бө лсек болғ аны. Сонда:

                                  р_i=L_i/V_h= М_F(F_н-F_ro)/V_h.                                    (103)

Мұ ндағ ы накты пайдалы жұ мыс ауданын (F_н) анық тау ү шін диаграмманың толық тық коэффициенті(φ ) деген ұ ғ ымды пайдаланамыз. Сол коэффициенттің мағ ынасы бойынша есептеу жолымен тұ рғ ызылғ ан теориялык диаграмма ауданының (F_Т) қ анша бө лігі пайдалы жұ мыс ауданы (F_н) екендігін кө рсететін коэффициент, яғ ни φ =F_н/F_Т. Ал бұ л коэффициенттің шамасы тә жірибелік жолдармен аныкталып, іштен жанатын қ озғ алтқ ыштар ү шін φ =0, 95 шамасында қ абылдау ұ сынылады. Олай болса орташа индикаторлық қ ысымның ө рнегін қ айта жазсақ, онда ол                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  мынандай болады:

                                   р_i=М_F(φ F_Т -F_ro)/V_h.                      (104)

Mұ ндағ ы кө рсеткіштерді диаграмма бойынша толық анық тауғ а болады.

Индикаторлық қ уат. Индикаторлық қ уат (N_i) деп белгілі бір уақ ыт мө лшерінде цилиндр ішіндегі газдың атқ арғ ан пайдалы жұ мысын айтады. Кө бінесе бұ л қ уатты қ озғ алтқ ыштың бір жұ мыс циклы кезіндегі атқ арғ ан жұ мыс арқ ылы анық тайды. Қ озғ алтқ ыштың бір жұ мыс циклына қ анша уақ ыт жұ мсалатынын оның айналыс жиілігі арқ ылы табамыз, яғ ни минутына n – айналыс жасайтын қ озғ алтқ ыш ү шін бір секундта жасайтын цикл саны n/120 болады. Егер қ озғ алтқ ышта цилиндр саны і - болса, онда индикаторлык куат мына ө рнекпен анық талады:

                                                                                  (105)

мү ндагы: L_i – қ озғ алтқ ыштың бір жұ мыс циклы кезіндегі атқ арылғ ан пайдалы жұ мыс;

р_i – жоғ арыда анық талган орташа индикаторлық қ ысым;

V_h – бір цилиндрдің жұ мысшы кө лемі.

Ә ртү рлі қ озғ алтқ ыштарды осы индикаторлық қ уаты бойынша салыстыруғ а мү мкін болу ү шін оның литрлік мө лшерін анық тайды жә не оны литрлік индикаторлық қ уат деп атайды. Егер қ озғ алтқ ыштың индикаторлык қ уатын цилиндрлердің жұ мысшы кө леміне, яғ ни литражына бө летін болсақ, онда осы аталғ ан қ уатты табамыз. Сонда N_іл=р_in/120 болады. Бү гінгі таң дағ ы қ олданылып жү рген автомобильдердің қ озғ алтқ ыштарының бұ л кө рсеткіші шамамен мына тө мендегідей болады: жең іл машиналар ү шін N_iл =26÷ 50 кВт/л., ал жү к машиналары ү шін N_iл= 22÷ 37 кВт/л.

Индикаторлық меншікті жанар май шығ ыны. Бұ л кө рсеткіш бойынша индикаторлык барыстардың тиімді болатын жанар май шығ ынын бағ алайды. Оны анық тау ү шін қ озғ алтқ ыштың сағ аттық жанар май шығ ынын оның индикаторлык қ уатына бө леді. Сонда

                                               g_i=G_T/N_i.                                               (106)

Қ азіргі қ олданылып жү рген қ озғ алтқ ыштардағ ы бұ л кө рсеткіштің мә ндері мына шамада болады: карбюраторлы қ озғ алтқ ыштар ү шін g_i=250÷ 340 г/кВт. сағ., ал дизельді қ озғ алтқ ыштар ү шін g_i=175÷ 230 г/кВт. саг. Осы кө рсеткіштерге кө ң іл аударатын болсақ, онда дизельді қ озғ алтқ ыштардың карбюраторлы қ озғ алтқ ыштарғ а қ арағ анда жанар май шығ ыны жө нінен едә уір тиімді екендігін байқ ауғ а болады. Мұ ның негізгі себебін дизельді қ озғ алтқ ыштардың индикаторлық диаграммасындағ ы алдын ала ұ лғ аю қ ұ былысының есебінен пайдалы жұ мысқ а айналатын ауданның (F_н) карбюраторлы қ озғ алтқ ыштармен салыстырғ анда артығ ырақ екендігімен тү сіндіруге болады.

Қ озғ алтқ ыштың индикаторлық пайдалы ә сер коэффициенті(ПӘ К). Бұ л коэффициент те қ озғ алтқ ыштың негізгі кө рсеткіштерінің біріне жатады. Қ озғ алтқ ыштың индикаторлык пайдалы ә сер коэффициенті деп индикаторлық жұ мыска айналғ ан жылу (L_i) мө лшерінің цилиндр ішінде жанғ ан жанар май жылуына (Н_и) қ атнасын айтады, яғ ни

                                            η _i = L_i/G_ТЦ Н_и.                                         (107)

Егер осы жылулардың индикаторлық мә ндерін орындарына қ оятын болсақ, сонда

                                         η _i =3600/(g_iH_и),                     (108)

мұ ндағ ы 3600 кДж/(кВт∙ сағ. ) – жұ мыстың жылулық эквивалент коэффициенті. Осы коэффициенттің кө мегімен қ озғ алтқ ыштардың нақ ты жұ мыс циклындағ ы бө лінген жылудың барлық шығ ындарын есепке ала отырып, оның пайдалану дең гейін бағ алайды.