ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.07.2024
Просмотров: 97
Скачиваний: 0
■лых давлений несущественно отличаются от конечных давле
ний на этих участках, т. е. |
Рт~Р"т, |
|
|
||
р"т— давления, снятые с исходной диаграммы. |
отрыв |
||||
Однако |
по мере возрастания |
утечек произойдет |
|||
линии сжатия корректированной |
диаграммы от линии сжа |
||||
тия исходной диаграммы, |
что приведет к постепенному воз |
||||
растанию |
разности ДР = Р "т —Ли |
Для соответственных |
|||
участков. В этом случае |
подстановка |
параметров |
средних |
||
точек каждого участка в уравнение для расчета утечек приве дет к завышению результатов расчета. Поэтому для обеспе чения большей точности следует применить метод последова тельных приближений при определении параметров средних точек каждого из участков. Для этого при расчете утечки на
участке т ч - т —1 в точке т" |
откладывается в масштабе зна |
||||||
чение ДРщ-Г, и через точки Рт _і и |
Р 'т |
проводится |
кривая, |
||||
эквидистантная кривой Р"т-і |
и |
Р'т |
на |
соответствующем |
|||
участке исходной диаграммы. |
|
г |
|
является' |
кривой |
||
Предполагается, |
что полученная |
кривая |
|||||
действительного процесса |
при отсутствии утечек на |
данном |
|||||
участке. |
средней |
точки Рсрт т_ѵ ѵсРт^m_, определя |
|||||
Параметры |
|||||||
ются по данной предварительной кривой. После определения величины утечки на данном участке по выражению (16) опре деляется конечное давление для данного участка Рт, а также значение 1/т е учетом величины утечки газа на последнем участке. Все окончательные значения параметров расчета данного участка являются исходными для аналитического расчета следующего участка.
Принимая во внимание, что среднее значение показате ля политропы на участке сжатия при наличии значительных утечек уменьшается,- представляется возможным проведение корректировки индикаторных диаграмм по значениям пока зателей политроп, учитывающих наличие утечек. Изменение показателя политропы сжатия в зависимости от утечек для двухтактных и четырехтактных дизелей приближенно можно оценить по следующей зависимости, полученной в результате обработки индикаторных диаграмм двигателей с различной степенью износа деталей ЦП Г и различными замеренными утечками:
п'і = tii— 0,007В, |
( 17) |
где п'1 — значение показателя политропы |
сжатия при нали |
чии утечек, |
|
4. Заказ 1646 |
49 |
П\ — значение показателя политропы сжатия нового двигателя (малые износы ІЩ Г ).
£ dG ут •100 —-относительная утечка газов за цикл,
в % от циклового расхода газа. Выражение (17) можно использовать для определения как
средних значении показателей политроп для всего участка, так и для определения текущих значений показателей политроп «а каждом из участков при корректировании индикаторной диа граммы.
Величину относительной утечки газов за цикл можно рас считать « без корректировки 'индикаторной диаграммы. Вели чины параметров средних точек каждого участка в этом слу чае снимаются .непосредственно с диаграммы 'нового двига теля, а .изменение удельных -объемов из-за наличия утечек .не принимается во .внимание. В .заключение расчета производится суммирование утечек по участкам диаграммы.
Полученная при -расчете по данной приближенной методике величина суммарной цикловой утечки газа иа 2—10% превы шает величину утечки, рассчитанную по корректированной ин дикаторной диаграмме; при больших утечках имеет место и наибольшая разница в .результатах -расчетов. Данный расчет необходим для приблизительной оценки величин утечек, а так же для определения корректированных значений показателей политроп сжатия. Характер зависимости показателей полит роп .сжатия и расширения от утечек представлен на рис. 17 а, б.
Обработка индикаторных диаграмм для определения по казателей политроп проводилась в соответствии с методикой, изложенной в работе [29]. При ироведёш-ш корректировки ин дикаторных диаграмм линия сжатия условно продолжается до вертикали, соответствующей отметке ВМТ. Следует отме тить, что при 'Определении -средних значений показателей .по литропы на участке -сжатия, последние получаются несколько завышенными, что объясняется отрывам линии .сгорания от линии сжатия. Эти значения являются .в некоторой степени условными и используются только при корректировке диа грамм.. Действительные значения Пі и -их зависимость от утечек определены для случая «чистого сжатия». Линия «чистого сжатия» получалась более детальной записью верхней части диаграммы при периодическом отключении топлива (.перио дичность снижала .погрешность ,в определении щ из-за охлаж дения поверхности камеры сжатия).
50
П-t
20 |
3 0 |
АО |
50 |
60 |
70 |
ВО |
90 |
100 |
110 |
$> |
|
|
|
В) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р и с. 17. |
Зависимость |
показателей |
политропы |
сжатия |
и рас |
||||
ширения n — f(a°) двухтактного дизеля D 19/30 при различных относительных утечках газов, а) Показатель политропы сжа
тия пі. |
1 — величина |
относительной |
утечки |
В= |
=2dGvn,/Ga-100= 1.52%; |
2 — В= 5,70; 3 — В=9,30%; |
б) По- |
||
1 |
казатель политропы расширения п2. |
|
||
4* |
|
|
|
51 |
Сравнительные значения средних показателей политроп сжатия и расширения для двигателей ряда Д іі9/30 приведены
в табл. 7.
З н а ч е н и я |
с р е д н и х |
|||
п о к а з а т ел ей |
п о л и |
|||
тр оп |
в за в и си м о ст и |
|||
о т |
утеч ек |
при |
п о |
|
ст о я н н о й цик л овой |
||||
п о д а ч е топл и ва |
|
|||
З н а ч е н и я |
с р е д н и х |
|||
п о к а з а т е л е й поли - |
||||
троп |
в за в и си м о ст и |
|||
о т |
утеч ек |
при |
по- |
|
ст о я н к о й |
эф ф е к - |
|||
ТИВНОЙ МОЩНОСТИ <#
Таблица 7
П о л й т р о п а с ж а т и я — іц
б е з |
о т н о с и т , |
о т н о с и т , |
|
у т е |
у т е ч к а |
у т е ч к а |
|
чек |
6 , 6 8 % |
1 0 , 8 5 |
% |
1 , 4 8 |
1 , 4 3 |
1 ,4 1 |
|
Д л я |
« чи стого |
: ж а т и я » |
|
1 ,3 4 |
1 ,3 0 |
1 ,2 7 |
|
П о л и т р о п а р а с ш и р е
|
н и я — л а |
|
б е з |
о т н о с и т , |
о т н о с и т , |
у т е |
у т е ч к а |
у т е ч к а |
ч е к |
б , 68 % 1 0 . 8 5 % |
|
1 , 2 6 |
1 ,2 2 |
і , і б |
1 ,4 8 |
1 ,4 3 |
1 , 4 3 |
1 ,2 6 |
1 ,2 4 |
1 , 1 9 |
Д л я |
« ч и стого |
сж а ти я » |
|
|
|
1 ,3 4 |
1 ,3 2 |
1 , 3 0 |
|
|
|
При корректировании линии сжатия с учетом утечек опре деляется Рс' —давление .сжатия при изменении количества ра бочего тела, а также максимальное давление цикла Р/. Полу ченные значения Рс и Рг сопоставляются со значениями Р</ и Р-1 исходного рабочего цикла.
Линия расширения
Корректирование индикаторной диаграммы на линии рас ширения начинается с точки z и проводится в соответствии с методикой, (примененной для линии сжатия.
При этом рабочим уравнением является выражение
‘Корректирование индикаторной диаграммы продолжается до значений АР—0, т. е. до совпадения линии процесса корр-ек- тированной диаграммы и исходной. Корректирование индика торной диаграммы производится также с учетом изменения показателе политропы расширения .в зависимости от утечет. Экспериментально полученное выражение для определения приближенных значений показателя политропы расширения в зависимости от утечек-имеет .следующий .вид:
52
/г'2= « 2 — 0 ,0 0 8 ß , |
,( 1 9 ) |
где пг —.показатель политропы расширения о учетом утечек
газа; |
расширения, подсчитанный |
П2 —показатель политропы |
|
при обработке -исходной |
индикаторной диаграммы; |
В — относительная утечка газов за цикл.
Путем корректировки индикаторной диаігра.ѵшы исходного варианта получается расчетная индикаторная диаграмма, со ответствующая случаю с определенным количеством газов утеч ки из-за наличия плошфдей просветов. Измерение площадей просветов производится в соответствии е методикой, изложен ной в гл. II, § 2. После ^корректировки диаграмма перестраи вается в координаты Р—V и планиметрируется с целью опре деления Р{.
Вообще же обработка индикаторной диаграммы может производиться и без перестройки любым методом, обеспечива ющим точность определения /3! ,в пределах 14-2,5%.
Определенное планиметрированием или расчетом среднее индикаторное давление в этом случае является средним инди каторным давлением цикла с переменным количеством рабо чего тела при неизменной цикловой подаче топлива £/ц—const,
равной цикловой .подаче топлива |
при снятии индикаторной |
диаграммы исходного варианта. |
( |
Вследствие потери части газа происходит уменьшение внут ренней энергии рабочаго тела, ухудшаются условия рабочего процесса из-за уменьшения асг, %, Рс, Тс. Все это приводит к -снижению величины среднего индикаторного давления, а так же и индикаторной мощности (корректированные -индикатор ные диаграммы приведены на рис. 16б). Таким образом /Ѵ < < Р\\ N iC N i, где Р\ и Ni — среднее индикаторное давление и индикаторная мощность исходного варианта. Индикаторная мощность при наличии утачек определяется по формуле
■Р{и.л.с. (20)
Поскольку изменение параметров рабочего процесса рас сматривается при .неизменной цикловой подаче топлива, то ин дикаторный расход топлива процесса с переменным количест вом рабочего'тела находится по выражению
(21)
(
где Gт — часовой расход топлива исходного варианта, кг/час.
53
Значение индикаторного КПД двигателя с утечками находит ся по формуле
Изменение значения любого из рассмотренных индикатор ных показателей в зависимости от степени неплотностей (и как следствие утечек) определится разностью соответственных значений. Так, падение индикаторной мощности определится
как |
ч |
|
(23) |
а увеличение индикаторного расхода топлива |
|
Agi= g'i—gi - |
(24) |
При приближенной оценке изменения аффективных показа телей рабочего процесса расчет можно производить, предпо лагая величину механиіческоігоИШД неизменной.
Однако такое предположение несколько снижает точность расчета, так как т|м изменяется в зависимости от величины за зора .в сопряжении поршень-цилиндровая втулка. Состояние
•всех остальных узлов двигателя предполагается неизменным. (Зависимость механического КПД двигателя Д 19/30 от вели чины среднего диаметрального зазора в рассматриваемом со пряжении приведена в гл. II, § 5.
Для двигателей с другими размерностями и числами обо ротов изменение г)ы может иметь иной характер, и в случае применения данной методики для оценки .изменения эффектив ных показателей желательно отметь данные по изменению г]м в функции от зазора для данного двигателя. При наличии та кой зависимости расчет эффективных показателей проводится по следующей схеме.
.Принимая значение г)м, соответствующее данному состоя- 'иию цилиндро-поршневой группы, и имея значение /V, опре деляется величина среднего аффективного давления и эффек тивной мощности.
(25)
а также удельного эффективного расхода топлива
(26)
5'4 I
Имея зависимость г)м от состояния цилиндро-поршневой группы, можно оценить также и изменение эффективного КПД
Гі'е = Г |Ѵ т Г м .
Изменение значении эффективных показателей мри нали чии утечек в оравнении со значениями эффективных показате лей исходного .варианта (.без утечек) определяется как раз ность .исходных и рассчитанных значений
ANa= N e—N'e-, |
bge= g 'c—ge. |
(27) |
Изменение значений безразмерных параметров рабочего цикла (А, р, б) .можно оценивать непосредственно по корректи рованной индикаторной диаграмме. Рассмотренная расчетная схема определения показателей, характеризующих рабочий процесс, относится к случаю неизменного циклового расхода топлива. В этом случае за счет ухудшения индикаторных и эф фективных показателей происходит .снижение .мощности и ухудшение удельного расхода топлива.
В .некоторых случаях требуется оценить изменение показа телей .рабочего процесса при постоянной эффективной мощно сти, получение которой осуществляется путем значительного увеличения цикловой подачи топлива. В этом случае Ра' и Р\ поддерживаются на уровне значений, имеющих место при ис пытании цилиндро-поршневой группы исходного варианта, т. е.
P'ettPe,
Для данного случая в соответствии с изложенной 'методи кой возможна только приблизительная оценка величины пере расхода топлива по .сравнению с .расходом топлива на номи нальной мощности .при -испытаниях исходного варианта. Рас четная схема в этом случае строится на основании следующего допущения: при значительных неплотностях величина падения эффективной мощности при Цц=const составляет величину в 10—16% от номинальной мощности. Определенные для дан ного значения утечек .индикаторные и эффективные показате ли рабочего процесса принимаются постоянными и при неко тором увеличении цикловой подачи топлива, в пределах тех значений ^ц, при которых восстанавливается первоначальная номинальная эффективная мощность.
Пример расчета изменения параметров рабочего процесса в зависимости от величины утечек по данной методике для дви гателя Д 19/30 приводится в приложении.
55
