ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 63
Скачиваний: 0
Подставляя эти величины в формулу (23), получаем
Л ; - 27, 5-10" 3 |
(24) |
Через эти же параметры можно выразить и удельный инди каторный расход топлива:
gt - 2,25-103— - г/л. сч . |
(25) |
р(а |
4 |
Эти зависимости сложны по следующим причинам. Все три параметра pt, а и rjy влияют друг на друга, что в формулах
Рис. 76. Зависимость индикаторного к, п. д. и,- от коэффициента избытка воздуха а дизеля А-41:
/ — 2100, |
1900, 1750 об/мин; 2 — 1600, |
Н00 |
об/мин; 3 — 1200 об/мин |
Рис. 77. Зависимость индикаторного к. п. д. 1],- от коэффициента избытка
воздуха а дизеля А-03:
/ — 1800 об/мин; 2 — 1700, 2000 об/мин; 3 — 1200 об/мин
■(24) и (25) не раскрыто. Кроме того, в формулах в неявном
виде содержится частота |
вращения, которая также влияет на |
т]г и gi. Все упомянутые |
зависимости получают эксперимен |
тально. |
|
Наглядное представление об этом дают кривые, приведен ные на рис. 76—78. Они показывают зависимость индикаторного к. п. д. г),- от коэффициента избытка воздуха а при разных ча стотах вращения дизелей А-41, А-03, Д-240. Разные значения а при какой-либо постоянной частоте вращения получены путем изменения цикловой подачи топлива, а следовательно, среднего индикаторного давления р\. Изменение нагрузки и частоты вра щения сказывалось на коэффициенте наполнения riy. Таким образом, приведенные зависимости rn=f(a) включают влияние на гр всех четырех параметров: ри а, г|у, п. При значениях
1,35-г-1,40 вследствие большой неполноты сгорания и отно сительно высоких потерь тепла индикаторный к. п.д. имеет низ
кие значения, не превышающие 0,45. Увеличение |
а резко улуч |
||
шает |
рабочий процесс, |
и в диапазоне а = 1,3-4-1,8 |
индикаторный |
к. п. |
д. возрастает на |
8—17%, что в среднем составляет при |
119
мерно половину всего роста гр от его минимума |
(при а~1,30 . |
|
-у 1,35) до максимума. По мере увеличения а |
от |
1,8 до 2,4—2,6 |
рост II,- замедляется - и составляет 4—7%. |
Повышение а от |
2,4—2,6 до 3,0—3,2 дает прирост тр не более 2%, при этом до
стигается |
максимальное |
значение |
гр, которое сохраняется в |
||||||
|
|
|
|
некотором |
|
диапазоне |
и |
||
|
|
|
|
начинает |
|
уменьшаться |
|||
|
|
|
|
при а ^4 . |
|
|
моделях |
||
|
|
|
|
В |
разных |
||||
|
|
|
|
тракторных |
дизелей |
мо |
|||
|
|
|
|
гут быть |
некоторые |
от |
|||
|
|
|
|
клонения |
от приведенных |
||||
|
|
|
|
выше относительных |
ве |
||||
|
|
|
|
личин, но даже при раз |
|||||
|
|
|
|
ных способах |
смесеобра |
||||
|
|
|
|
зования |
|
эти |
отклонения |
||
|
|
|
|
невелики. |
|
отмечалось, |
|||
Рис. 78. Зависимость |
индикаторного к. п. д. |
Как |
уже |
||||||
Ч,- от коэффициента |
избытка |
воздуха а |
резкое |
увеличение инди |
|||||
|
дизеля |
Д-240: |
|
каторного |
к. п. д. в диа |
||||
/ — 2200, |
2400 об/мнн: 2 — 200 |
об/мин; |
|||||||
3 — 1800 об/мик; 4 — 1600 |
об/мнн; 5 — 1400 об/мнн; |
пазоне малых значений а |
|||||||
|
6 — 1200 |
об/мнн |
|
объясняется |
главным |
об |
|||
|
|
|
|
разом |
сокращением |
не |
полноты сгорания. Вместе с тем вследствие увеличения а умень шается теплотворность смеси, т. е. количество располагаемого тепла, отнесенное к 1 кг заряда,
Ясм = — —— кал/кг смеси.
1-f-a/o
Врезультате этого уменьшаются максимальное давление сгорания, среднее индикаторное давление, максимальная и средняя температуры рабочего цикла. Следствием этого яв ляется уменьшение потерь тепла в воду, масло и с отработав шими газами. Дальнейший рост гр объясняется теми же причи
нами— повышением полноты сгорания и снижением потерь. Максимальное значение гр достигается при наибольшей пол ноте сгорания в данной модели при используемом способе сме
сеобразования. |
Уменьшение гр при а ^ 4 ,0 вызывается ухудше |
нием процесса |
вследствие «переохлаждения» цикла — малого |
выделения тепла при относительно большом количестве возду ха, т. е. по причине низкой теплотворности смеси.
Исследования тракторных дизелей дали возможность полу чить связь между средним индикаторным давлением pi и коэф фициентом избытка воздуха а. Эти зависимости для дизеля Д-240 показаны на рис. 79. В диапазоне а=1,4-=-2,2 гиперболи ческие зависимости = яр (ct) могут быть с достаточной точ ностью заменены прямыми линиями вида
Pi = а — Ьос.
120
Нетрудно показать, что при тех значениях коэффициентов Ь,
которые соответствуют этим прямым, |
произведения pia |
умень |
|||||||||||||
шаются но мере уменьшения а, |
что согласно формуле (24) вле |
||||||||||||||
чет за собой понижение индикаторного к. п. д. |
|
|
|
|
|||||||||||
Изображенные па рис. 76—78 зависимости п; = /(а) |
показы |
||||||||||||||
вают |
также, что при одинаковых |
значениях а |
индикаторный |
||||||||||||
к. п. д. возрастает с увелнчс- |
ри кгс/сн‘ |
|
|
|
|
|
|
||||||||
пнем |
частоты |
вращения, |
по |
|
|
|
|
|
|
||||||
скольку при повышении часто |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ты |
|
вращения |
сокращается |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
время цикла и его процессов, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
что уменьшает потери теплоты, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
в стенки цилиндра. Подтверж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
дением служат |
индикаторные |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
диаграммы, |
обработка кото |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
рых |
|
показывает |
увеличение |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
показателя |
политропы сжатия |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
и уменьшение показателя по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
литропы расширения. Послед |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
нее |
свидетельствует |
также |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
догорании на линии расшире |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ния, |
|
что несколько |
|
увеличи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
вает потерю тепла с отрабо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
тавшими газами. Тем не ме |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
нее |
результат |
заключается |
в |
Рис. |
79. |
Зависимость |
среднего инди |
||||||||
повышении |
|
индикаторного |
каторного давления р,- от коэффи |
||||||||||||
к. п. |
|
д. Возможно |
также, что |
циента |
избытка |
воздуха |
а |
дизеля |
|||||||
этому |
способствует |
|
некоторое |
|
|
|
Д-240: |
|
|
||||||
|
/ — 2400, 2200 об/мин; |
2 — 2000 |
об/мшп |
||||||||||||
улучшение |
смесеобразования |
.2— 1800 |
об/мнм: |
-/ — 1600 об/мшк |
|||||||||||
и горения вследствие увеличе |
|
5 — 1400 |
об/мин: |
6 — 1200 |
об/мин |
||||||||||
ния |
|
турбулентности |
воздуш |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ного |
|
заряда. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Повышение частоты вращения ухудшает условия топливоподачп. что может неблагоприятно влиять на рабочий процесс, ухудшая индикаторный к. п. д. Для предотвращения этого тре буются изменения в топливной аппаратуре. Этим обстоятельст вом, по-видимому, можно объяснить то, что у дизеля А-41, имеющего номинальную частоту вращения 1750 об/мин, инди каторный к. п. д. при одинаковых значениях а остается неиз менным при 1750, 1900 и 2100 об/мин (см. рис. 76), а у дизеля А-03 индикаторный к. п. д. при 1800 об/мин больше, чем при
2000 об/мин (см. рис. 77). |
У дизеля |
Д-240 |
рост гр прекра |
щается после 2200 об/мин (см. рис. 78). |
78 в р,-= ср(п), по |
||
Перестроив зависимости |
rp = f(a) |
на рис. |
лучим кривые, показанные на рис. 80. Каждая кривая соответ ствует определенному значению а. Нарастание тр при увеличе нии частоты вращения примерно одинаково для разных зна чений ц.
5 В. А. Взоров |
121 |
Изменение индикаторного к. и. д. при форсировании нагляд
но можно показать с помощью совмещения |
двух зависимостей |
(см. рис. 78 п 79): ц,• = /(«) и /э,- = ф(<г) на |
одном графике |
рпс. 81. Каждая пара этих зависимостей, одинаково заномеро ванная. соответствует определенной частоте вращения. Стрел
кой па прямой |
линии |
3 показано форсирование по среднему |
|
индикаторному |
давлению от pi= |
||
= 8,0 кгс/см2 при |
1800 об/мин до |
||
Р/ = 8,6 кгс/см2 |
при той же часто |
||
те вращения. |
Этому |
соответст |
|
вует уменьшение |
а |
от 1,63, до |
|
1,43 и показанное стрелкой па |
|||
третьей кривой |
ц; = [(и.) умень |
шение индикаторного к. п. д. от
0,435 до 0,410.
Рис. 80. |
Зависимость |
индикаторного |
Рис. 81. |
Зависимость |
индикаторного |
||||
к. п. д. |
1],- от частоты |
вращения п |
к. п. д. |
)]; и среднего |
индикаторного |
||||
|
дизеля Д-2-10: |
|
давления р,- от коэффициента из |
||||||
У— (1= 2.0; 2 — u=I.S; 3 — ц=1.П; |
J — а=|.-1 |
бытка |
воздуха |
а дизеля |
Д-240: |
||||
|
|
|
|
/ - 2100. |
2200 оО/мim; |
2 — 2000 об/мпп; |
|||
|
|
|
|
3 — |
1800 об/мпп; |
0 — 1000 |
об/ммо: |
||
|
|
|
|
о - |
I НЮ об/мои; |
в — 1200 |
об/мии |
||
Форсирование |
по |
частоте |
вращения до 2200 |
об/мпп. что |
показано горизонтальной стрелкой, дает возможность сохра нить неизменным среднее индикаторное давление при большем коэффициенте избытка воздуха а п получить вследствие этого индикаторный к. и. д., равный 0,450, т. е. больший, чем до фор сирования. В случае форсирования только по частоте вращения от 1800 до 2200 об/мпп при постоянном /;,■= 8 кгс/см2 индика торный к. п. д. повышается примерно до 0,473, но при этом по вышение мощности невелико, так как вследствие возрастания механических потерь уменьшится среднее эффективное давле ние. Для компенсации этого, а также для большего увеличения мощности потребуется повышение среднего индикаторного дав ления. что вновь приведет к результатам, показанным стрелка ми на рис. 81.
Из этого рассмотрения следует, что форсирование только по среднему индикаторному давлению до максимального значения,