Индикаторный к. п. д.
Отношение количества теплоты, превращенной в работу в цилиндре, к расчетной теплоте сгорания топлива, затраченного на получение этой работы называется индикаторным К.П.Д.-- ηi
Расчетная теплота сгорания топлива — это произведение количества топлива ,введённого за цикл, на его низшую теплотворность.
Индикаторный ηiхарактеризует ту часть теплоты, которая превращается в индикаторную работу. Он учитывает все тепловые потери рабочего цикла: потерю теплоты с охлаждающей водой, с отходящими газами от неполноты сгорания, лучеиспусканием.
График зависимости индикаторного КПД ηiот частоты вращения вала
Для получения в цилиндре работы в 1 джк рабочему телу подводится теплота в количестве giQH дж/дж,
где gi — удельный индикаторный расход топлива в кг на 1 дж
и QH — низшая теплотворность топлива в дж/кг.
Следовательно, в соответствии с определением индикаторный к. п. д.
выразится
ηi=1/ giQH
Из формулы видно, что величина ηiобратно пропорциональна индикаторному расходу топлива gi,на который влияют:
1. скорость и полнота сгорания топлива, а также
2. потери теплоты с охлаждающей водой и выпускными газами.
3. Кроме того, уменьшение продолжительности сгорания увеличивает степень расширения газов, а значит, повышает величину индикаторного к. п. д.
4. Наибольшее влияние на скорость и полноту сгорания оказывают качество смесеобразования и угол опережения подачи топлива. Качество смесеобразования зависит от многих факторов, важнейшими из которых являются конструктивные особенности камеры сгорания и форсунки (форма камеры сгорания, число, диаметр и угол наклона отверстий сопла форсунки), давление и продолжительность впрыскивания, физические свойства топлива, коэффициент избытка воздуха.
. С ростом нагрузки на двигатель ηi уменьшается, так как увеличивается догорание топлива на линии расширения, повышается температура отходящих газов и тепловые потери. Если исследовать зависимость ηi от частоты вращения, то окажется, что как уменьшение, так и увеличение п (оборотов) приводит к снижению индикаторного к. п. д. При уменьшении частоты вращения это объясняется ухудшением качества распыливания, а при увеличении — усилением догорания на линии расширения. По практическим данным, ηi для современных дизелей равен 0,45—0,55.
В условиях эксплуатации необходимо следить за правильной затяжкой пружин форсунок и состоянием выходных отверстий распылителей, углом опережения подачи топлива, чистотой воздушных фильтров и каналов впускного коллектора.
Механический к. п. д. ηм.
Он представляет собой отношение эффективной мощности к индикаторной или среднего эффективного давления к среднему индикаторному давлению:
ηм.= Nе/Ni= pе/ pi
Механический к. п. д. показывает, какая часть индикаторной мощности передается на вал двигателя и превращается в полезную работу. Он характеризует относительную работу трения механизма двигателя потери мощности на выпуск отработавших газов и наполнение цилиндра свежим зарядом, определяет рациональность конструкции, качество обработки и сборки.
В условиях эксплуатации двигателя на ηм. влияют режим работы, зазоры в подшипниках и качество масла. С уменьшением нагрузки ηм. также уменьшается и при холостом ходе становится равным нулю (n=const), так как в этом случае вся развиваемая в цилиндре мощность расходуется на преодоление механических потерь Nм.
При поддержании в процессе эксплуатации нормальных зазоров и при обеспечении качественной смазки ηм. увеличивается.
Поскольку наибольшая часть потерь на трение приходится на преодоление трения поршней и уплотнительных колец, необходимо особое внимание уделять смазке цилиндров. Образование нагара на поршневых кольцах приводит к уменьшению ηм. и усиленному износу колец и рабочей втулки.
Наибольшее влияние на мощность трения оказывает средняя скорость поршня, и, следовательно, ηм. зависит главным образом от быстроходности двигателя.
Отечественные стандарты предусматривают различные методы определения механических потерь двигателя:
1) прокручивание коленчатого вала двигателя от постороннего источника;
2) отключение цилиндров двигателя по порядку их работы;
Аналитической зависимости между мощностью механических потерь NM nчастотой вращения не существует. Как указывалось, величина NM может быть определена опытным путем или по приближенным эмпирическим формулам.
Если поделить обе части уравнения на Ni ,-, то получим
Ne/ Ni=1- NM/ Ni
ηм.= 1- NM/ Ni
Для дизелей значение ηм при полной нагрузке колеблется в пределах 0,7-0,9
Эффективный к. п. д. ηе
Дата добавления: 2015-07-24; просмотров: 1255;