Эффективные показатели двигателя.
22.1. Что называется эффективным КПД? Что он характеризует? Под эффективным КПД понимают долю от всей подведенной с топливом теплоты, превращенную в полезную работу: he=Le/(VцrтHu). Далее можно преобразовать: he=peVh/(VцrтHu)=piVhhм/(VцrтHu)=Li/(VцrтHu)=hihм. 22.2. Что называется средним эффективным давлением? В чем состоит важность этого параметра? pe=pi-рм, где ре=Le/Vh – среднее эффективное давление, т.е. полезная работа за цикл с единицы рабочего объема цилиндра. Важность этого параметра в том, что с его помощью можно сравнивать эффективность работы двигателей с разным объемом. 22.3.Что называется удельным эффективным расходом топлива? Какая связь существует между эффективным КПД и удельным эффективным расходом топлива? Для оценки экономичности двигателя используется удельный эффективный расход топлива ge, показывающий какое количества топлива расходуется на производство единицы эффективной работы: ge=qц/Le. Связан он с эффективным КПД следующим соотношением: ge=3600/(heHu). 22.4. Приведите вывод выражений для эффективного крутящего момента, эффективной мощности, литровой мощности. Что характеризует последняя? Работа газов в цилиндрах двигателя за 1 минуту: Li=piVh(2n/t)i. Тогда работа за 1 с, или индикаторная мощность (кВт): Ni=piVhni/30t, где pi – в МПа, Vh – в л, n – в мин-1. Так как момент связан с мощностью как Mi=Ni/w, а w=pn/30, то индикаторный момент (Нм): Mi=1000piVhi(pt). Выразим эффективные показатели через индикаторные: Ne=Nihм=pi*Vhin/(30t)*hм=(Hu/lO)(hi/a)hVr0(к)*Vhin/(30t)*hм; Mк=Mihм=1000/(pt)*Vhi*pi*hм=1000/(pt)*Vhi*(Hu/lO)(hi/a)hVr0(к)*hм. Nл=pi*n/(30t)*hм=(Hu/lO)(hi/a)hVr0(к)*n/(30t)*hм. Литровая мощность характеризует, какое количество мощности приходится на единицу объема. 22.5. Рассмотрите влияние на величину эффективного КПД дизеля коэффициента избытка воздуха, угла опережения впрыскивания топлива, интенсивности движения заряда, качества процессов впрыскивания, распыливания, смесеобразования и сгорания, интенсивности охлаждения заряда, механических потерь, режима работы и условий окружающей среды.
Значение эффективного КПД определяется значением индикаторного и механического КПД, т.к. he=hihм.
22.6. Рассмотрите влияние на величину эффективного КПД бензинового двигателя степени сжатия, коэффициента избытка воздуха, диаметра цилиндра, угла опережения зажигания, интенсивности движения заряда и горения, равномерности распределения смеси по цилиндрам, механических потерь, режима работы.
22.7. Приведите вывод уравнений, используемых для анализа влияния различных факторов на значение среднего эффективного давления, эффективного крутящего момента, эффективной мощности, литровой мощности. Работа газов в цилиндрах двигателя за 1 минуту: Li=piVh(2n/t)i. Тогда работа за 1 с, или индикаторная мощность (кВт): Ni=piVhni/30t, где pi – в МПа, Vh – в л, n – в мин-1. Так как момент связан с мощностью как Mi=Ni/w, а w=pn/30, то индикаторный момент (Нм): Mi=1000piVhi(pt). Выразим эффективные показатели через индикаторные: Ne=Nihм=pi*Vhin/(30t)*hм=(Hu/lO)(hi/a)hVr0(к)*Vhin/(30t)*hм; Mк=Mihм=1000/(pt)*Vhi*pi*hм=1000/(pt)*Vhi*(Hu/lO)(hi/a)hVr0(к)*hм. Nл=pi*n/(30t)*hм=(Hu/lO)(hi/a)hVr0(к)*n/(30t)*hм; pe=pi*hм =(Hu/lO)(hi/a)hVr0(к)*hм. Для двигателей с внешним смесеобразованием pi=[(Hu/(1+alO)]hihVr0(к)*hм, причем hV и r0(к) определяются по количеству ТВС. 22.8. Рассмотрите влияние различных факторов на величину среднего эффективного давления, эффективного крутящего момента и эффективной мощности. Влияние на эффективные показатели определяется влиянием индикаторного показателя и механического КПД, т.к. Ne=Ni*hм=piVhin/(30t)*hм, и pe=pi*hм=(Hu/lO)(hi/a)hVr0(к); Mк=Mihм=1000piVhi/(pt)*hм. Приведем влияние на индикаторные показатели. На показатели дизеля влияют: 1) Состав смеси. (hi/a)max имеет место при некотором обеднении смеси. 2) Угол опережения впрыска. Существует оптимальный угол, при котором pi максимально вследствие полноты смесеобразования и сгорания (выше hi и hV). 3) Интенсивность движения заряда. Увеличение количества распыливающих отверстий и увеличение угловой скорости вращения заряда w вызывает рост рi (оказывает влияние hV). 4) Применение наддува приводит к повышения hV, а также росту r0(к), что ведет к росту pi. 5) Повышение объема цилиндра приводит к некоторому росту Ni и Mк, но при этом может снизиться pi из-за ухудшения качества наполнения (падения hV). 6) Увеличение количества цилиндров ведет к пропорциональному росту Ni и Мк. 7) Повышение частоты вращения увеличивает Ni, прямо не влияя на Мк, но может сказаться на ухудшении качества наполнения hV. 8) Применение 2-тактного цикла ведет к повышению Ni, но отрицательно сказывается на наполнении цилиндров.
22.9. Сравните между собой эффективные показатели дизелей и бензиновых двигателей. См. стр. 15. Влияние на эффективные показатели определяется влиянием индикаторного показателя и механического КПД: hi бензиновых двигателей ниже дизельных, т.к. ДсИЗ работают в районе стехиометрической смеси, у которой больше доля 3-атомных газов в ОГ, что приводит к падению термического КПД. Pi бензиновых двигателей, больше чем безнаддувных дизелей, т.к. те работают при значительно более бедных смесях. Если на дизеле применить наддув, то pi в дизеле может быть больше. 22.10. Приведите примерные значения ηе, ре, Νл на номинальном режиме для разных типов двигателей. 4-тактные ДсИЗ (без наддува): ηе=0,25…0,35; ре=0,75…0,85 МПа; Νл=20…50 кВт/л. 4-тактные дизели без наддува: ηе=0,36…0,42; ре=0,65…0,8 МПа; Νл=12…20 кВт/л. То же, с наддувом: ηе=0,38…0,5; ре<2 МПа; Νл=16…28 кВт/л. 2-тактные дизели: ηе=0,33…0,38; ре=0,5…0,75 МПа; Νл=15…35 кВт/л.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|