Теоретичне середнє індикаторне тиск

Середнє індикаторне тиск. МПа, - це значення умовного постійного тиску в циліндрі двигуна, при якому робота, вироблена робочим тілом за один такт, дорівнювала б індикаторної роботі циклу.

Майдан не округляє індикаторної діаграми в певному масштабі висловлює теоретичну розрахункову роботу газів за один цикл двигуна. Ця робота, віднесена до ходу поршня, - теоретичне середнє індикаторне тиск. МПа.

На підставі залежностей термодинаміки, з вище сказаного, слід:

де - середнє індикаторне тиск не округляє

- індикаторна робота, Дж;

- робота ізобарного і політропної розширення, Дж;

- робота політропної стиснення, Дж;

- робочий об'єм циліндра, л.

Виконавши підстановки і перетворення, отримаємо:

• для карбюраторного двигуна:

• для дизельного двигуна:

1.9.2 Справжнє середнє індикаторне тиск.

Площа округляє індикаторної діаграми в певному масштабі виражає дійсну роботу газів за один цикл двигуна Pi, МПа. Середнє індикаторне тиск Pi дійсного циклу менше середнього індикаторного тиску розрахункового циклу. При цьому зменшення середнього індикаторного тиску оцінюється коефіцієнтом повноти діаграми.

З урахуванням сказаного, дійсне середнє індикаторне тиск для чотиритактних двигунів визначається за формулою:

де v - коефіцієнт повноти індикаторної діаграми. Його приймають рівним [2]:

• для карбюраторних двигунів - від 0,94 до 0,97;

• дня дизельних двигунів - від 0,92 до 0,95;

«Для двотактних двигунів з петлевою продувкою - /,

• для двотактних двигунів з клапанно-щілинним продуванням - від 0,92 до 0,97.

У двотактних двигунах. певне по які округляє діаграмі для корисної частини ходу поршня, т. е .:

де - частина ходу поршня, відповідна продувке і характеризує частку втраченого обсягу, (приймають рівною від 0,12 до 0,25).

При роботі двигуна на номінальному режимі значення. MПa, для сучасних автотракторних двигунів, знаходиться в наступних межах [2].

• для чотиритактних двигунів з іскровим запалюванням без наддуву, що працюють на бензині (карбюраторні, з уприскуванням легкого палива, форкамерно-факельні) - від 0,8 до 1,2;

• для чотиритактних газових двигунів з іскровим запалюванням - від 0,5 до 0,7;

• для чотиритактних дизелів без наддуву - від 0,75 до 1,05;

• для автотракторних дизелів з низьким і середнім наддувом значення знаходяться в межах від 1,2 до 1,5 МПа.

• для чотиритактних дизелів з високим наддувом і проміжним охолодженням повітря після компресора - до 2.2;

• для двотактних карбюраторних двигунів з кривошипно-камерної продувкою - від 0,25 до 0,45;

• для двотактних дизелів без наддуву - от0,35 до 1,2;

Робочий об'єм одного циліндра

Робочий об'єм одного циліндра. л, визначається за формулою:

де D - діаметр циліндра, дм;

S - хід поршня, дм.

Робота, що здійснюється газами всередині циліндрів в одиницю часу, або потужність, відповідна індикаторної роботі циклу, називається індикаторною потужністю Ni, кВт.

де - число циліндрів;

п - частота обертання колінчастого вала двигуна, хв;

Індикаторна потужність залежить від чотирьох параметрів, тому для її підвищення принципово можна використовувати збільшення будь-якого з них. Переважно, при форсуванні двигунів використовують два параметри: Pi і п. Збільшення середнього індикаторного тиску Pi досягається застосуванням наддуву, а підвищення частоти обертання п -збільшенням коефіцієнта наповнення, зменшенням механічних втрат в дизелі і поліпшенням процесів сумішоутворення і згоряння при високій частоті обертання.

Збільшення робочого об'єму і кількості циліндрів

призводить до збільшення розмірів двигуна і підвищення металоємності, що погіршує масові і габаритні показники двигуна. Однак при необхідності отримання великої потужності в одному агрегаті і неможливості подальшого підвищення Pi і п в даному двигуні, необхідно створювати двигун з великим робочим об'ємом.

Індикаторний коефіцієнт корисної дії (ККД)

Індикаторний ККД. являє собою відношення

кількості теплоти, еквівалентного індикаторної роботі дійсного циклу, до всієї кількості витраченої теплота або до теплотворення палива, помноженої на цикловую подачу палива:

Для розрахунку зручніше використовувати формулу:

де -нізшая питома теплота згоряння палива, МДж / кг.

Для сучасних автотракторних двигунів на номінальному режимі роботи значення індикаторного ККД становить [2]:

• для карбюраторних двигунів - від 0,28 до 0,38;

• для дизельних двигунів - від 0,42 до 0,52;

• для газових двигунів - від 0,26 до 0,34.