Тепловой баланс

МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ

Эффективные показатели ДВС

ЭФФЕКТИВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Лекция 7

Эффективные показатели это те показатели, которые получаем на выходе, т.е. снимаем с коленчатого вала.

Процесс преобразования мощности называется механический КПД.

h_м = N_е/ N_i < 1

Эффективная мощность

N_e < N_i N_e = N_i - N_м = h_м N_i

С учетом этой формулы получаем:

h_м = 1 - N_м/ N_i

Среднее эффективное давление

p_e = p_i - p_м = h_м p_i

Удельный эффективный расход топлива

g_е = Gт/Nе = g_i /h_м

Эффективный КПД

h_е = h_мh_i h_е = 3600/ H_ug_е

Тип двигателя	Для ном режи hм	pе, МПа	gе, г/кВт.ч	hе
Карбюраторные ДВС	4-х тактные	0,7-0,85	0,6-0,95	300-325 (250-270 совр)	0,25-0,33
Дизели	без наддува	4-х тактные	0,7-0,82	0,55-0,85	215-240	0,35-0,40
с наддувом	4-х тактные	0,8-0,9	0,7-2,0	200-220 (185-190 совр)	0,38-0,43
2-х тактные	0,7-0,85	0,4-0,75	225-240	0,35-0,38

Крутящий момент

М_к = 9550 N_e /n

При холостом ходе N_e = 0, N_i = N_м, h_м = 0, g_е =∞, h_е = 0

Индикаторная работа и мощность, полученные в цилиндре ДВС в процессе преобразования и передачи их на выходной конец коленчатого вала уменьшаются за счет потерь в ДВС.

Виды потерь энергии в ДВС:

По мере прикрытия дроссельной заслонки Lгаз ↑

- на трение сопрягаемых деталей Nтр - на приведение в действие вспомогательных механизмов Nвсп (генератор, насосы, вентилятор и пр.) - на газообмен Nгаз - на приведение приводного компрессора Nк

Суммарная мощность механических потерь

N_м = N_тр + N_всп + N_газ + N_к

Или через потери среднего давления

p_м = p_тр + p_всп + p_газ + p_к

С_п = Sn/30 - средняя скорость поршня, м/с

S - ход поршня, м

Методы определения механических потерь

1. метод прокрутки	n, Мс → Nмп = Мс n /9550
2. метод отключения цилиндров	Разница мощностей Nе – Nе(-1) есть Ni1
3. метод снятия индикаторной диаграммы цикла
4. метод выбига	Nмп2 > Nмп1   Отключаем подачу топлива при работе ДВС

Распределение подведенной теплоты на составляющие тепловые потоки называется тепловым балансом двигателя.

Основные составляющие теплового баланса:

Q_o = Q_e + Q_охл + Q_м + Q_ог + Q_нс + Q_ост

Q_ох при расчете объеденяют

Q_o -общее количество теплоты подаваемой в цилиндр с топливом в ед. времени

Q_e -количество теплоты преобразуемой в эффективную работу в ед. времени

Q_охл -количество теплоты передаваемой в систему охлаждения в ед. времени;

Q_ог -количество теплоты отдаваемой с ОГ в ед. времени;

Q_нс -количество теплоты теряемой из-за недостатка О₂ при a <1 в ед. времени

Q_м - количество теплоты передаваемой в систему смазки в ед. времени;

Q_ост -остаточный член теплового баланса величина которого определяется долей неучтенных факторов баланса (отвод тепла от корпусных деталей, кинетическая энергия ОГ и т.п.), а также точностью определения членов теплового баланса.

Q_o = H_uG_т Q_e = N_e

Q_охл = G_охл с_охл (T_вых-Т_вх)_о,где G_охл - массовый расход охл. жидкости в системе; с_охл - теплоемкость ОЖ; (T_вых-Т_вх)_о - перепад температур ОЖ на выходе и входе ДВС

Q_м = G_м с_м (T_вых-Т_вх)_м, где G_м -массовый расход масла в системе; с_м -теплоемкость масла; (T_вых-Т_вх)_м -перепад температур масла на выходе и входе ДВС (при наличии масляного радиатора)

Q_ог = G_ог с_ог Т_r - G_в с_в Т_о,где G_ог = (G_т + G_в) -массовый расход ОГ; с_ог -изобарная теплоемкость ОГ; Т_r -температура ОГ на выходе из ДВС; G_в -массовый расход свежего заряда; с_р -изобарная теплоемкость заряда; Т_о -температура заряда на входе в ДВС

Q_нс = DH_uG_т

Принято анализ баланса проводить не в абсолютных, а в удельных величинах.

q_i= Q_i/Q_o

1 = q_e + q_ох + q_ог + q_нс + q_ост

q_e=100 Q_e/Q_o q_ох= Q_ох/Q_o q_ог= Q_ог/Q_o q_нс= Q_нс/Q_o

q_ост = 1 - q_ох - q_e - q_ог - q_нс < 1

Дата добавления: 2014-01-13