Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Механические (внутренние) потери.




21.1. Назовите составляющие механических потерь.

Под механическими потерями понимают потери на все виды механического трения, осуществление газообмена, привод вспомогательных механизмов, вентиляционные потери (движение деталей при больших скоростях в среде воздушно-масляной эмульсии и воздуха), а также на привод компрессора. В дизелях с разделенными камерами к потерям относят также газодинамические потери на перетекание заряда между камерами.

21.2. Как определяется значение среднего давления механических потерь?

По аналогии с pi вводится понятие о среднем давлении механических потерь рмп как об удельной работе механических потерь при осуществлении одного цикла, т.е. цикловой работе потерь на единицу рабочего объема: рмптрнхвсп.м.вентпр.кпер, где ртр – на трение; рнх – на газообмен; рвсп.м. – на привод вспомогательных механизмов; рвент – на вентиляцию; рпр.к. – на привод компрессора; рпер – на перетекание. Т.к. большую часть потерь составляют потери на трение, то эмпирическая зависимость: рмп=a+bcп, значения a и b зависят от типа, конструкции, размеров, количества цилиндров и теплового состояния двигателя.

21.3. Что называется механическим КПД двигателя?

Уровень механических потерь в двигателе оценивается механическим КПД, показывающим какая доля индикаторной работы преобразуется в эффективную: hм=Le/Li. Все индикаторные и эффективные показатели связаны между собой механическим КПД: hм=Le/Li=Ne/Ni=pe/pi=gi/ge.

21.4. Назовите виды сил, нагружающих трущиеся пары.

Основная часть потерь – потери на трение (до 80%). Большая часть потерь на трение приходятся на пары поршень – гильза, поршневые кольца – гильза (половина механических потерь). Потери на трение в подшипниках составляют 20% от всех механических потерь. Силы, нагружающие трущиеся пары, - силы инерции, газовые силы и силы упругости (колец пружин). Средние по времени значения модуля сил инерции обычно больше средних по времени газовых сил. При сп=8 м/с, потери от сил инерции - 75% ртр. Большое влияние на потери от трения оказывают силы упругости поршневых колец, которые не зависят от режима работы.

21.5. Какой режим трения преобладает в трущихся парах поршневого двигателя?

Большая часть потерь на трение приходятся на пары поршень – гильза, поршневые кольца – гильза (половина механических потерь). Потери на трение в подшипниках составляют 20% от всех механических потерь. В трущихся парах преобладает режим жидкостного трения. Силы жидкостного трения увеличиваются в основном из-за повышения относительной скорости перемещения деталей при росте частоты, а силы граничного – из-за роста нагрузок на трущиеся пары. Увеличение нагрузки ведет к росту газовых сил и повышению температуры деталей. Силы жидкостного трения при этом уменьшаются из-за снижения вязкости смазки, а силы граничного трения растут из-за увеличения газовых сил.


21.6. В каких из трущихся пар и в какие моменты цикла возможно появление граничного трения?

В трущихся парах преобладает режим жидкостного трения. Силы жидкостного трения увеличиваются в основном из-за повышения относительной скорости перемещения деталей при росте частоты, а силы граничного трения – из-за роста нагрузок на трущиеся пары. Увеличение нагрузки ведет к росту газовых сил и повышению температуры деталей. Силы жидкостного трения при этом уменьшаются из-за снижения вязкости смазки, а силы граничного трения растут из-за увеличения газовых сил. В течение короткого интервала времени действия наибольших газовых сил резко возрастает сила, с которой поршневые кольца прижимаются к гильзе. Мала в этот период и скорость движения кольца. Это приводит к изменению режима трения на граничное и увеличенному износу гильзы в зоне около ВМТ.

21.7. Какие факторы и как влияют на основные составляющие механических потерь?

рмптрнхвсп.м.вентпр.к., где ртр – на трение; рнх – на газообмен; рвсп.м. – на привод вспомогательных механизмов; рвент – на вентиляцию; рпр.к. – на привод компрессора. На ртр существенное влияние оказывают: тепловой режим двигателя в связи с его влиянием на вязкость смазки, от которой зависят силы жидкостного трения и частота вращения. Увеличение n приводит к росту сил инерции и относительной скорости перемещения деталей. Одновременно несколько возрастает температура и падает вязкость смазочного масла. Потери на газообмен тем больше, чем выше сопротивление впускной и выпускной систем и больше скорость движения газов. С ростом частоты потери на газообмен растут в результате уменьшения работы впуска и увеличения работы выталкивания. Потери на вентиляцию и привод вспомогательных механизмов малы и они зависят от частоты вращения и растут при ее увеличении.

21.8. Рассмотрите влияние на среднее давление механических потерь и механический КПД режима работы двигателя.

рмптрнхвсп.м.вентпр.к., где ртр – на трение; рнх – на газообмен; рвсп.м. – на привод вспомогательных механизмов; рвент – на вентиляцию; рпр.к. – на привод компрессора. На ртр существенное влияние оказывает частота вращения. Увеличение n приводит к росту сил инерции и относительной скорости перемещения деталей. Одновременно несколько возрастает температура и падает вязкость смазочного масла. Увеличение нагрузки ведет к росту газовых сил и повышению температуры деталей. Силы жидкостного трения при этом уменьшаются из-за снижения вязкости смазки, а силы граничного трения растут из-за увеличения газовых сил. С ростом частоты потери на газообмен растут в результате уменьшения работы впуска и увеличения работы выталкивания. Потери на вентиляцию и привод вспомогательных механизмов малы и они зависят от частоты вращения и растут при ее увеличении.

21.9. Рассмотрите, как наддув может повлиять на отдельные составляющие механических потерь и механического КПД.

рмптрнхвсп.м.вентпр.к., где ртр – на трение; рнх – на газообмен; рвсп.м. – на привод вспомогательных механизмов; рвент – на вентиляцию; рпр.к. – на привод компрессора. Применение наддува приводит к увеличению температуры и, как следствие, уменьшению вязкости масла, т.о. ртр увеличивается. Положительная работа газообмена может иметь место при наддуве от компрессора, а также на отдельных режимах турбокомпрессора (когда ркт), но в основном увеличение сопротивления выпускной системы приводит к увеличению рнх. Вентиляционные потери растут из-за увеличения плотности смеси и работы на ее перемешивание. рпр.к. тоже растет.


21.10. Какие способы снижения механических потерь можно использовать?

Среднее давление механических потерь можно уменьшать следующим образом: 1) Правильным выбором теплового режима работы двигателя и его поддержанием в процессе эксплуатации. 2) Оптимальным конструированием двигателя и его агрегатов. Правильный выбор конструкции и размеров выпускной и впускной систем делает минимальными потери на газообмен. 3) Рациональным выбором материалов и технологии изготовления деталей, что улучшает смазку трущихся пар и снижает потери на трение. 4) Правильным выбором смазочного масла. При этом пытаются минимизировать вязкость масла, при котором обеспечивается надежное жидкостное трение. 5) Использованием в дизелях однополостных камер вместо раздельных.

21.11. По какого вида эмпирическим выражениям оценивается средней давление механических по­терь двигателей без наддува и с наддувом при оценке размеров двигателя?

рмптрнхвсп.м.вентпр.к., где ртр – на трение; рнх – на газообмен; рвсп.м. – на привод вспомогательных механизмов; рвент – на вентиляцию; рпр.к. – на привод компрессора. Потери на трение изменяются в зависимости от первой степени сп, а на газообмен, вентиляционные потери и на привод вспомогательных механизмов – пропорционально второй: рмп=a+bcп+dcп2. Т.к. большую часть потерь составляют потери на трение, в большой степени определяемые скоростью поршня сп, то эмпирическая зависимость: рмп=a+bcп, значения a и b зависят от типа, конструкции, размеров, количества цилиндров и теплового состояния двигателя.

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...