Під середнім індикаторним тиском Pi розуміють такий умовний постійний тиск, що діючи на поршень протягом одного робочого ходу, чинить роботу, рівну індикаторній роботі газів у циліндрі за робочий цикл.
Відповідно до визначення, середній індикаторний тиск - це відношення індикаторної роботи газів за цикл Li до одиниці робочого об`єму циліндра Vh, тобто Pi=Li/Vh.
Середні індикаторні тиски при номінальному навантаженні в чотиритактних карбюраторних двигунів 0.8 - 1.2 МПа, у чотиритактних дизелів 0.7 - 1.1 МПа, у двотактних дизелів 0.6 - 0.9 МПа.
Індикаторною потужністю Ni називають роботу, що виконується газами в циліндрах двигуна в одиницю часу.
Індикаторна робота (Дж), що виконується газами в одному циліндрі за один робочий цикл, Li=Pi*Vh.
Оскільки число робочих циклів, що виконуються двигуном за секунду, дорівнює 2n/T, то індикаторна потужність (кВт) одного циліндра Ni=(2/T)*Pi*Vh*n*10^-3, де n - частота обертання колінчатого вала, 1/ с, T - число тактів за цикл (T=4 - для чотиритактних двигунів і T=2 - для двотактних).
Індикаторна потужність багатоциліндрового двигуна при числі циліндрів i : Ni=(2/T)*Pi*Vh*n*i*10^-3 .
Ефективною потужністю Ne називають потужність, що знімається з колінчатого вала двигуна для одержання корисної роботи.
Ефективна потужність менше індикаторної Ni на розмір потужності механічних втрат Nm, тобто Ne=Ni-Nm.
Потужність механічних втрат затрачається на тертя і приведення в дію кривошипно-шатунного механізму і механізму газорозподілу, вентилятора, рідинного, масляного і паливного насосів, генератора й інших допоміжних механізмів і приладів.
Механічні втрати в двигуні оцінюються механічним ККД, що являє собою відношення ефективної потужності до індикаторної, тобто nm=Ne/Ni=(Ni-Nm)/Ni=1-Nm/Ni. Для сучасних двигунів механічний ККД складає 0.72 - 0.9. Знаючи величину механічного ККД можна визначити ефективну потужність Ne=Nm*Ni.
Аналогічно індикаторній потужності визначають потужність механічних втрат Nm=2/T*Pm*Vh*ni*10^-3, де Pm - середній тиск механічних втрат, тобто частина середнього індикаторного тиску, що витрачається на подолання тертя і на привід допоміжних механізмів і приладів.
Відповідно до експериментальних даних 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 середній ефективний тиск Pe=10^3*Ne*T/(2Vh*ni).
Індикаторний ККД і питома індикаторна витрата палива
Економічність дійсного робочого циклу двигуна визначають індикаторним ККД ni і питомою індикаторною витратою палива gi.
Індикаторний ККД оцінює ступінь використання теплоти в дійсному циклі з урахуванням усіх теплових втрат і являє собою відношення теплоти Qi, еквівалентній корисній індикаторній роботі, до усієї витраченої теплоти Q, тобто ni=Qi/Q (а).
Питома індикаторна витрата палива [кг/кВт*год] являє собою відношення секундної витрати палива Gт до індикаторної потужності Ni,тобто gi=(Gт/Ni)*3600.
Ефективний ККД і питома ефективна витрата палива
Економічність роботи двигуна в цілому визначають ефективним ККД nе і питомою ефективною витратою палива ge. Ефективний ККД оцінює ступінь використання теплоти палива з урахуванням усіх видів втрат як теплових так і механічних і являє собою відношення теплоти Qe, еквівалентної корисній ефективній роботі, до усієї витраченої теплоти Gт*Q.
Питома ефективна витрата палива [кг/(кВт*год)] являє собою відношення секундної витрати палива Gт до ефективної потужності Ne, тобто ge=(G т/Ne)*3600.
|
На початок сторінки |