Konstrukce indikátorových grafů

Diagramy indikátorů jsou zabudovány v souřadnicích p-V.

Konstrukce indikátorového diagramu spalovacího motoru je založena na tepelném výpočtu.

Na začátku stavby je na ose x vynesena úsečka AB, odpovídající pracovnímu objemu válce a ve velikosti rovnající se zdvihu pístu na stupnici, která v závislosti na zdvihu pístu navrženého motoru. lze brát jako 1:1, 1,5:1 nebo 2:1.

Segment OA, odpovídající objemu spalovací komory,

se určí z poměru:

Úsek z "z pro vznětové motory (obr. 3.4) je určen rovnicí

Z,Z=OA(p-1)=8(1,66-1)=5,28 mm, (3,11)

tlaky = 0,02; 0,025; 0,04; 0,05; 0,07; 0,10 MPa v mm tak, aby

získat výšku grafu rovnou 1,2 ... 1,7 jeho základny.

Poté se podle údajů tepelného výpočtu na diagramu položí

zvolená stupnice hodnot tlaku v charakteristických bodech a, c, z, z,

b, r. Bod z pro benzínový motor odpovídá pzT.

Schéma indikátoru čtyřdobého dieselového motoru

Podle nejběžnější Brouwerovy grafické metody se kompresní a expanzní polytropy sestavují následovně.

Nakreslete paprsek z počátku OK v libovolném úhlu k ose x (doporučuje se vzít = 15 ... 20 °). Dále od počátku jsou paprsky OD a OE vykresleny pod určitými úhly a k ose y. Tyto úhly jsou určeny ze vztahů

0,46 = 25°, (3,13)

Kompresní polytrop je postaven pomocí paprsků OK a OD. Z bodu C se vede vodorovná čára, dokud se neprotne s osou y; od průsečíku - čára pod úhlem 45 ° ke svislici, dokud se neprotne s paprskem OD, a od tohoto bodu - druhá vodorovná čára rovnoběžná s osou úsečky.

Potom se vede svislá čára z bodu C, dokud se neprotne s paprskem OK. Z tohoto průsečíku pod úhlem 45° ke svislici vedeme přímku, dokud se neprotne s osou úsečky, a od tohoto bodu druhou svislou přímku rovnoběžnou s osou y, dokud se neprotne s druhou osou. vodorovná čára. Průsečík těchto čar bude mezilehlým bodem 1 kompresního polytropu. Bod 2 se nalézá obdobně, přičemž bod 1 se bere jako začátek stavby.

Expanzní polytrop je postaven pomocí paprsků OK a OE, počínaje bodem Z, podobně jako konstrukce kompresního polytropu.

Kritériem pro správnou konstrukci prodlužovacího polytropu je jeho dojetí do dříve vyneseného bodu b.

Je třeba mít na paměti, že konstrukce expanzní polytropické křivky by měla být zahájena z bodu z, nikoli z ..

Po zkonstruování kontrakčních a expanzních polytropů produkují

zaokrouhlení indikátorového diagramu s přihlédnutím k předběžnému otevření výfukového ventilu, načasování zapalování a rychlosti nárůstu tlaku a také použijte sací a výfukové potrubí. Za tímto účelem je pod osou úseček nakreslen půlkruh s poloměrem R=S/2 na délce zdvihu pístu S jako na průměru. Od geometrického středu Оґ ve směru n.m.t. segment je odložen

Kde L- délka ojnice se volí z tabulky. 7 nebo prototyp.

Paprsek O 1.S 1 se provádí pod úhlem Q o = 30° odpovídající úhlu

časování zapalování ( Qo= 20…30° až w.m.t.) a bod S 1 zbourána dne

kontrakční polytrop, čímž se získá bod c1.

Pro vybudování linek pro čištění a plnění válce je položen paprsek O 1?V 1 šikmo G= 66°. Tento úhel odpovídá úhlu před otevřením výfukového ventilu nebo výfukových kanálů. Poté se nakreslí svislá čára, dokud se neprotne s expanzním polytropem (bod b 1?).

Od bodu b 1. nakreslete čáru, která definuje zákon změny

tlak v části diagramu indikátoru (řádek b 1.s). Čára tak jako,

charakterizující pokračování čištění a plnění válce, kan

být držen rovně. Nutno podotknout, že body s. b 1. můžete také

najít podle hodnoty ztraceného zlomku zdvihu pístu y.

tak jako=y.S. (3.16)

Indikátorový diagram dvoudobých motorů, stejně jako přeplňovaných motorů, leží vždy nad čarou atmosférického tlaku.

V tabulce ukazatelů přeplňovaného motoru může být sací potrubí výše než výfukové potrubí.

Indikátorový diagram spalovacího motoru (obr. 1) je sestaven pomocí výpočtových dat procesů pracovního cyklu motoru. Při konstrukci diagramu je nutné zvolit měřítko tak, aby bylo dosaženo výšky rovné 1,2 ... 1,7 jeho základny.

Obr.1 Schéma indikátoru naftového motoru

Rýže. 1 Schéma indikátoru naftového motoru

Na začátku konstrukce je na ose x (základna diagramu) na stupnici vykreslen segment S a \u003d S c + S,

kde S je zdvih pístu (z TDC do BDC).

Úsek Sc odpovídající objemu kompresní komory (Vc) je určen výrazem S c = S / - 1.

Úsek S odpovídá pracovnímu objemu Vh válce a je roven velikosti zdvihu pístu. Označte body odpovídající poloze pístu na TDC, body A, B, BDC.

Tlak na stupnici 0,1 MPa na milimetr je vynesen podél svislé osy (výška diagramu).

Tlakové body p g, p c, p z jsou vyneseny na přímce TDC.

Tlakové body p a, p c jsou vyneseny na přímce NDC.

U vznětového motoru je také nutné vykreslit souřadnice bodu odpovídající konci vypočítaného spalovacího procesu. Pořadnice tohoto bodu bude rovna p z a úsečka je určena výrazem

S z = S s   , mm. (2,28)

Konstrukce potrubí komprese a expanze plynů může být provedena v následujícím pořadí. Libovolně jsou mezi TDC a BDC vybrány alespoň 3 objemy nebo segmenty zdvihu pístu V x1, V x2, V x3 (nebo S x1, S x2, S x3).

A vypočítá se tlak plynu

Na kompresní linii

Na expanzní lince

Všechny konstruované body na sebe plynule navazují.

Poté se přechody zaokrouhlí (při každé změně tlaku na křižovatkách vypočtených cyklů), což je ve výpočtech zohledněno koeficientem úplnosti diagramu.

U karburátorových motorů se zaoblení na konci spalování (bod Z) provádí podél ordináty p z \u003d 0,85 P z max.

2.7 Určení středního tlaku indikátoru z grafu indikátoru

Průměrný teoretický tlak indikátoru p"i je výška obdélníku rovna ploše diagramu indikátoru na stupnici tlaku

MPa (2,31)

kde F i je plocha teoretického indikátorového diagramu, mm 2, omezená čarami TDC, BDC, komprese a expanze, lze určit pomocí planimetru, integrační metodou nebo jiným způsobem; S - délka diagramu indikátoru (zdvih pístu), mm (vzdálenost mezi liniemi TDC, BDC);

 p - stupnice tlaku zvolená při konstrukci diagramu indikátoru, MPa / mm.

Skutečný tlak indikátoru

р i = р i ΄ ∙ φ p, MPa, (2,32)

kde  p - koeficient neúplnosti oblasti indikátorového diagramu; zohledňuje odchylku skutečného procesu od teoretického (zaokrouhlení s prudkou změnou tlaku, u karburátorových motorů  p = 0,94 .. .0,97; u vznětových motorů  p = 0,92 .. .0,95);

р = р r - ра - průměrný tlak čerpacích ztrát při sání a výfuku u atmosféricky plněných motorů.

Po určení p i podle indikátorového diagramu se porovná s dříve vypočteným (vzorec 1.4) a nesrovnalost se určí v procentech.

Střední efektivní tlak p e je roven

p e \u003d p i - p mp,

kde p mp je určeno vzorcem 1.6.

Poté vypočítejte výkon podle závislosti
a porovnat s daným. Nesoulad by neměl být větší než 10 ... 15 %, pokud by se mělo přepočítat více procesů.

Činnost skutečného pístového motoru je vhodné studovat pomocí diagramu, který ukazuje změnu tlaku ve válci v závislosti na poloze pístu za celý

cyklus. Takový diagram, pořízený pomocí speciálního indikátorového zařízení, se nazývá indikátorový diagram. Oblast uzavřeného obrázku indikátorového diagramu zobrazuje v určitém měřítku indikátorovou práci plynu v jednom cyklu.

Na Obr. Obrázek 7.6.1 ukazuje indikátorový diagram motoru pracujícího s rychle se spalujícím palivem při konstantním objemu. Jako palivo pro tyto motory se používá lehký benzin, osvětlovací nebo generátorový plyn, alkoholy atd.

Při pohybu pístu z levé mrtvé polohy do krajní pravé je přes sací ventil nasávána hořlavá směs složená z par a malých částic paliva a vzduchu. Tento proces je znázorněn v diagramu křivky 0-1, který se nazývá sací potrubí. Je zřejmé, že čára 0-1 není termodynamický proces, protože se v ní nemění hlavní parametry, ale mění se pouze hmotnost a objem směsi ve válci. Při pohybu pístu zpět se sací ventil uzavře a hořlavá směs se stlačí. Proces komprese v diagramu je znázorněn křivkou 1-2, která se nazývá kompresní čára. V bodě 2, kdy píst ještě nedosáhl levé mrtvé polohy, je hořlavá směs zapálena elektrickou jiskrou. Ke spalování hořlavé směsi dochází téměř okamžitě, tj. téměř při konstantním objemu. Tento proces je v diagramu znázorněn křivkou 2-3. V důsledku spalování paliva prudce stoupá teplota plynu a zvyšuje se tlak (bod 3). Poté se produkty spalování rozšiřují. Píst se přesune do správné mrtvé polohy a plyny odvedou užitečnou práci. Na indikátorovém diagramu je proces expanze znázorněn křivkou 3-4, která se nazývá expanzní čára. V bodě 4 se otevře výfukový ventil a tlak ve válci klesne téměř na vnější tlak. Při dalším pohybu pístu zprava doleva jsou spaliny odváděny z válce výfukovým ventilem při tlaku mírně vyšším než je atmosférický tlak. Tento proces je znázorněn na křivkovém diagramu 4-0 a nazývá se výfukové potrubí.

Uvažovaný pracovní proces je ukončen čtyřmi zdvihy pístu (cyklu) nebo dvěma otáčkami hřídele. Takové motory se nazývají čtyřdobé.

Z popisu činnosti procesu skutečného spalovacího motoru s rychlým spalováním paliva při konstantním objemu je vidět, že není uzavřený. Má všechny znaky nevratných procesů: tření, chemické reakce v pracovní kapalině, konečné rychlosti pístu, přenos tepla při konečném rozdílu teplot atd.

Uvažujme ideální termodynamický cyklus motoru s izochorickým přívodem tepla (v=konst), který se skládá ze dvou izochor a dvou adiabatů.

Na Obr. 70.2 a 70.3 znázorňují cyklus v - a - diagramech, který se provádí následovně.

Ideální plyn s počátečními parametry a je stlačen podél adiabatické 1-2 do bodu 2. Množství tepla je hlášeno pracovní kapalině podél izochory 2-3. Od bodu 3 se pracovní těleso rozšiřuje podél adiabatické 3-4. Nakonec se podél izochory 4-1 pracovní tekutina vrátí do původního stavu, přičemž množství tepla je odváděno do chladiče. Charakteristiky cyklu jsou kompresní poměr a tlakový poměr.

Určíme tepelnou účinnost tohoto cyklu za předpokladu, že tepelná kapacita a hodnota jsou konstantní:

Množství dodaného tepla a množství tepla odebraného.

Potom tepelná účinnost cyklu

Rýže. 7.6.2 Obr. 7.6.3

Tepelná účinnost oběhu s tepelným příkonem při konstantním objemu

. (7.6.1) (17:1)

Z rovnice (70.1) vyplývá, že tepelná účinnost takového cyklu závisí na stupni komprese a adiabatickém indexu nebo na povaze pracovní tekutiny. Účinnost se zvyšuje s rostoucím a . Na stupni zvýšení tlaku nezávisí tepelná účinnost.

S přihlédnutím k - diagramům (obr. 70.3) se účinnost určí z poměru ploch:

\u003d (pl. 6235-pl. 6145) / čtverec. 6235 = pl. 1234/pl. 6235.

Velmi názorně lze znázornit závislost účinnosti na nárůstu v - diagramu (obr. 7.70.3).

Pokud jsou plochy dodaného množství tepla ve dvou cyklech stejné (pl. 67810 = pl. 6235), ale při různých stupních komprese, bude účinnost větší pro cyklus s vyšším stupněm komprese, protože menší množství tepla je odváděno do chladiče, tj. pl. 61910<пл. 6145.

Zvýšení kompresního poměru je však omezeno možností předčasného samovznícení hořlavé směsi, které narušuje normální chod motoru. Při vysokých kompresních poměrech se navíc dramaticky zvyšuje rychlost hoření směsi, což může způsobit detonaci (výbušné spalování), což dramaticky snižuje účinnost motoru a může vést k rozbití jeho částí. Proto musí být pro každé palivo aplikován určitý optimální kompresní poměr. V závislosti na typu paliva se kompresní poměr ve studovaných motorech pohybuje od 4 do 9.

Studie tedy ukazují, že vysoké kompresní poměry nelze použít u spalovacích motorů s konstantním objemovým příkonem tepla. V tomto ohledu mají uvažované motory relativně nízkou účinnost.

Teoretická užitečná specifická práce pracovní tekutiny závisí na vzájemné poloze procesů roztahování a smršťování pracovní tekutiny. Zvýšení průměrného tlakového rozdílu mezi expanzní a kompresní linií umožňuje zmenšit velikost válce motoru. Označíme-li průměrný tlak skrz, pak bude teoretická užitečná specifická práce pracovní tekutiny

Tlak se nazývá průměrný indikátorový tlak (nebo průměrný tlak cyklu), to znamená, že se jedná o podmíněný konstantní tlak, pod jehož vlivem píst vykonává práci během jednoho zdvihu rovnající se práci celého teoretického cyklu.

Cyklus s dodávkou množství tepla v procesu

Studium cyklů s dodávkou tepla při konstantním objemu ukázalo, že pro zvýšení účinnosti motoru pracujícího podle tohoto cyklu je nutné používat vysoké kompresní poměry. Toto zvýšení je však omezeno teplotou samovznícení hořlavé směsi. Pokud však dojde k oddělené kompresi vzduchu a paliva, pak toto omezení zmizí. Vzduch při vysoké kompresi má tak vysokou teplotu, že palivo přiváděné do válce se samovolně vznítí bez jakýchkoli speciálních zapalovacích zařízení. A konečně, oddělená komprese vzduchu a paliva umožňuje použití jakéhokoli kapalného těžkého a levného paliva - oleje, topného oleje, pryskyřic, uhelných olejů atd.

Takto vysoké výhody mají motory pracující s postupným spalováním paliva při konstantním tlaku. V nich se stlačuje vzduch ve válci motoru a kapalné palivo se rozstřikuje stlačeným vzduchem z kompresoru. Oddělená komprese umožňuje použití vysokých kompresních poměrů (až ) a eliminuje předčasné samovznícení paliva. Proces spalování paliva při konstantním tlaku je zajištěn vhodným nastavením vstřikovače paliva. Vytvoření takového motoru je spojeno se jménem německého inženýra Diesela, který jako první vyvinul konstrukci takového motoru.

Uvažujme ideální cyklus motoru s postupným spalováním paliva za konstantního tlaku, tedy cyklus s přívodem tepla za konstantního tlaku. Na Obr. 70.4 a 70.5 je tento cyklus znázorněn ve schématech. Provádí se následovně. Plynná pracovní tekutina s počátečními parametry , je stlačována podél adiabatického 1-2; pak je určité množství tepla předáno tělu podél 2-3 izobary. Od bodu 3 se pracovní těleso rozšiřuje podél adiabatické 3-4. A nakonec podél izochory 4-1 se pracovní tekutina vrátí do původního stavu, zatímco teplo je odváděno do chladiče.

Charakteristiky cyklu jsou kompresní poměr a předexpanzní poměr.

Stanovme tepelnou účinnost cyklu za předpokladu, že tepelné kapacity a jejich poměr jsou konstantní:

Množství dodaného tepla

množství odebraného tepla

Účinnost tepelného cyklu

Rýže. 7.6.4 Obr. 7.6.5

Průměrný tlak indikátoru v cyklu s přívodem tepla při je určen ze vzorce

Střední tlak indikátoru se zvyšuje se zvyšováním a .

Cyklus s dodávkou tepla v procesu v a , nebo cyklus se smíšenou dodávkou tepla.

Motory s postupným spalováním paliva mají některé nevýhody. Jedním z nich je přítomnost kompresoru sloužícího k přívodu paliva, na jehož provoz se spotřebuje 6–10 % celkového výkonu motoru, což komplikuje konstrukci a snižuje účinnost motoru. Kromě toho je nutné mít složitá čerpací zařízení, trysky atd.

Snaha zjednodušit a zlepšit provoz takových motorů vedla k vytvoření bezkompresorových motorů, ve kterých je palivo mechanicky rozprašováno při tlacích 50–70 MPa. Projekt bezkompresorového vysokokompresního motoru se smíšeným přívodem tepla vypracoval ruský inženýr G.V.Trinkler. Tento motor postrádá nedostatky obou rozebraných typů motoru. Kapalné palivo je přiváděno palivovým čerpadlem přes vstřikovač paliva do hlavy válců ve formě drobných kapiček. Palivo, které se dostane do ohřátého vzduchu, se samovolně vznítí a hoří po celou dobu, kdy je tryska otevřená: nejprve při konstantním objemu a poté při konstantním tlaku.

Ideální cyklus motoru se smíšeným tepelným příkonem je znázorněn ve schématech na Obr. 70,6 a 70,7.

.

Stanovme tepelnou účinnost cyklu za předpokladu, že tepelné kapacity a adiabatický exponent jsou konstantní:

První zlomek množství dodaného tepla

Druhý podíl na množství dodaného tepla

Množství odebraného tepla

Indikátorový diagram - závislost tlaku pracovní tekutiny na objemu válce (obr. 2) - je nejinformativnějším zdrojem, který umožňuje analyzovat procesy probíhající ve válci spalovacího motoru. Cykly motoru, prováděné ve čtyřech zdvihech pístu z TDC do BDC, jsou zobrazeny na indikátorovém diagramu v souřadnicích p–V následující segmenty křivky:

r 0 – A 0 - sací zdvih;

A 0 – C- kompresní zdvih;

C – z-b 0 – cyklus pracovního zdvihu (expanze);

b 0 – r 0 – uvolnit zdvih.

Na obrázku jsou vyznačeny následující charakteristické body:

b, r-časy otevření a uzavření výfukového ventilu;

u, a -časy otevření a uzavření sacího ventilu;

Rýže. 2. Typický indikátorový diagram čtyřtaktu

spalovací motor

Oblast diagramu, která určuje práci na cyklus, se skládá z oblasti odpovídající pozitivnímu indikátoru práce získané během kompresních a zdvihových zdvihů a oblasti odpovídající negativní práci vynaložené na čištění a plnění válce v sání a výfukové zdvihy. Práce s negativním cyklem se obvykle označuje jako mechanické ztráty v motoru.

Celková energie předaná hřídeli pístového motoru v jednom cyklu L, lze určit algebraickým sčítáním práce cyklů L = L ch + L szh + L px + L problém Výkon přenášený na hřídel bude určen součinem tohoto součtu počtem cyklů pracovního zdvihu za jednotku času ( n/2) a na počtu válců motoru i:

Takto zjištěný výkon motoru se nazývá průměrný indikovaný výkon.

Diagram indikátoru umožňuje rozdělit cyklus čtyřdobého motoru na následující procesy:

u –r 0 – r – a 0 -A- vtok;

a – θ – c" – komprese;

θ – c" – c – z – f – tvorba směsi a spalování;

z-f-b- rozšíření;

b –b 0 – u – r 0 – r – uvolnění.

Uvedený typický indikátorový diagram platí také pro vznětový motor. V tomto případě jde o pointu θ bude odpovídat okamžiku dodávky paliva do válce.

Diagram ukazuje:

PROTI C – objem spalovacího prostoru (objem válce nad pístem v TDC);

Va- hrubý objem válce (objem válce nad pístem na začátku kompresního zdvihu);

PROTI n – pracovní objem válce, PROTI n = Va – V C.

Kompresní poměr.

Indikátorový diagram popisuje pracovní cyklus motoru a jeho omezenou oblast – práce indikátoru cyklu. Opravdu, [ p ∙ ∆PROTI] \u003d (N / m 2) ∙ m 3 \u003d N ∙ m \u003d J.

Předpokládáme-li, že na píst působí určitý podmíněný konstantní tlak p i, vykonává během jednoho zdvihu pístu práci rovnající se práci plynů na cyklus L, Že

L = p já ∙ PROTI h()

Kde PROTI h je pracovní objem válce.

Tento podmíněný tlak p i nazývaný střední tlak indikátoru.

Průměrný tlak indikátoru se číselně rovná výšce obdélníku se základnou rovnou pracovnímu objemu válce PROTI h s plochou rovnou ploše odpovídající dílu L.

Protože užitečná práce indikátoru je úměrná průměrnému tlaku indikátoru p i , dokonalost pracovního procesu v motoru lze hodnotit hodnotou tohoto tlaku. Čím větší tlak p já, tím více práce L a tím se lépe využije pracovní objem válce.

Znát průměrný tlak indikátoru p i , pracovní objem válce PROTI h , počet válců i a otáčky klikového hřídele n(ot/min), můžete určit průměrný udávaný výkon čtyřdobého motoru N i

Práce i ∙ PROTI h je zdvihový objem motoru.

Přenos výkonu indikátoru na hřídel motoru je doprovázen mechanickými ztrátami v důsledku tření pístů a pístních kroužků o stěny válce, tření v ložiskách klikového mechanismu. Kromě toho je část výkonu indikátoru vynaložena na překonání aerodynamických ztrát, ke kterým dochází při otáčení a kmitání dílů, na ovládání mechanismu distribuce plynu, palivových, olejových a vodních čerpadel a dalších pomocných mechanismů motoru. Část výkonu indikátoru se vynakládá na odstranění produktů spalování a plnění válce novou náplní. Výkon odpovídající všem těmto ztrátám se nazývá výkon mechanických ztrát. N m

Na rozdíl od indikovaného výkonu se užitečný výkon, který lze získat na hřídeli motoru, nazývá efektivní výkon. N e. Efektivní výkon je menší než výkon indikátoru o velikost mechanických ztrát, tzn.

N e = N já- N m. ()

Napájení N m odpovídající mechanickým ztrátám a efektivnímu výkonu motoru N e je stanoveno empiricky při zkouškách na stolici pomocí speciálních zatěžovacích zařízení.

Jedním z hlavních ukazatelů kvality pístového motoru, který charakterizuje jeho využití výkonu ukazatele k provádění užitečné práce, je mechanická účinnost, definovaná jako poměr efektivního výkonu k výkonu ukazatele:

η m = N e / N já ()

Celková energie předaná hřídeli pístového motoru může být určena algebraickým sečtením pracovních cyklů a vynásobením součtu počtem pracovních cyklů za jednotku času ( n/2) a počet válců motoru. Takto stanovený výkon lze získat integrací závislosti tlaku jako funkce objemu znázorněného v indikátorovém diagramu (obrázek 4.2, b), a nazývá se průměrný výkon indikátoru N. Tato síla je často spojována s pojmem indikátor středního efektivního tlaku R i, vypočítá se takto:

Efektivní výkon N e je součin výkonu indikátoru N na mechanické účinnosti motoru. Mechanická účinnost motoru klesá s rostoucími otáčkami motoru vlivem třecích ztrát a pohonných jednotek.

Pro sestavení charakteristik leteckého pístového motoru je testován na vyvažovacím stroji pomocí vrtule s proměnným stoupáním. Vyvažovačka zajišťuje měření točivého momentu, počtu otáček klikového hřídele a spotřeby paliva. Podle naměřeného krouticího momentu M kr a počet otáček n je určen naměřený efektivní výkon motoru

Pokud je motor vybaven převodovkou, která snižuje otáčky vrtule, pak vzorec pro naměřený efektivní výkon je:

Kde i p je převodový poměr převodovky.

S přihlédnutím k závislosti efektivního výkonu motoru na atmosférických podmínkách je naměřený výkon pro porovnání výsledků testu redukován na standardní atmosférické podmínky podle vzorce

Kde N e je efektivní výkon motoru redukovaný na standardní atmosférické podmínky;

t meas - teplota venkovního vzduchu během testování, ºС;

B- venkovní tlak vzduchu, mm Hg,

∆R– absolutní vlhkost vzduchu, mm Hg.

Efektivní měrná spotřeba paliva G e je určeno vzorcem:

Kde G T a - spotřeba paliva a efektivní výkon motoru měřené během zkoušek.

Hlavním rozdílem mezi 2-taktním motorem a 4-taktním je způsob výměny plynů - čištění válce od zplodin hoření a jeho plnění čerstvým vzduchem nebo horkou směsí.

Zařízení pro rozvod plynu dvoudobých motorů - štěrbiny ve vložce válců, blokované pístem, a ventily nebo cívky.

Pracovní cyklus:

Po spálení paliva začíná proces expanze plynů (pracovní zdvih). Píst se pohybuje do dolní úvratě (BDC). Na konci expanzního procesu píst 1 otevře vstupní štěrbiny (okna) 3 (bod b) nebo se otevřou výfukové ventily, čímž se dutina válce propojí výfukovým potrubím s atmosférou. V tomto případě část produktů spalování opouští válec a tlak v něm klesá na tlak proplachovacího vzduchu Pd. V bodě d píst otevře proplachovací okna 2, kterými je do válce přiváděna směs paliva a vzduchu pod tlakem 1,23-1,42 bar. Další pád se zpomaluje, protože. vzduch vstupuje do válce. Od bodu d do BDC jsou současně otevřena výstupní a čistící okna. Období, během kterého jsou otvory pro čištění a výfuk současně otevřeny, se nazývá čištění. Během této doby je válec naplněn směsí vzduchu a produkty spalování jsou z něj vytlačeny.

Druhý zdvih odpovídá zdvihu pístu ze spodní do horní úvrati. Na začátku zdvihu proces čištění pokračuje. Bod f - konec proplachu - uzavření vstupních okének. V bodě a se výstupní okénka uzavřou a začne proces komprese. Tlak ve válci na konci plnění je o něco vyšší než atmosférický tlak. Záleží na tlaku proplachovacího vzduchu. Od okamžiku, kdy je čištění dokončeno a výfuková okna jsou zcela uzavřena, začíná proces komprese. Když píst nedosáhne 10-30 stupňů podél úhlu natočení klikového hřídele k TDC (bod c /), palivo se dodává do válce tryskou nebo se směs zapálí a cyklus se opakuje.

Při stejných rozměrech válce a rychlosti otáčení je výkon 2-taktu mnohem větší, 1,5-1,7krát.

Průměrný tlak teoretického diagramu ICE.

Průměrný indikátor tlaku spalovacího motoru.

To je takový podmíněně konstantní tlak, který při působení na píst koná práci rovnou vnitřní práci plynu po celý pracovní cyklus.

Graficky se p i v určitém měřítku rovná výšce obdélníku mm / hh /, má stejnou plochu jako plocha diagramu a má stejnou délku.

f- plocha diagramu indikátoru (mm 2)

l- délka indexového diagramu - mh

k p - stupnice tlaku (Pa/mm)

Průměrný efektivní tlak spalovacího motoru.

Toto je součin mechanické účinnosti a průměrného tlaku indikátoru.

Kde η mech =N e /N i. Při normálním provozu η mech =0,7-0,85.

Mechanická účinnost spalovacího motoru.

η kožešina \u003d N e / N i

Poměr efektivního výkonu k výkonu indikátoru.

Při normálním provozu η mech =0,7-0,85.

Ukazatel výkonu spalovacího motoru.

Ind. výkon motoru přijatý uvnitř kolového kola lze určit pomocí indikátorového diagramu pořízeného speciálním zařízením - indikátorem.

Ind.power - práce vykonaná pracovní kapalinou ve válci motoru za jednotku času.

Individuální výkon jednoho válce -

k- výkon motoru

Zdvihový objem V-válce

n je počet pracovních tahů.

Efektivní výkon spalovacího motoru.

Užitečný výkon odebraný z klikové hřídele

N e \u003d N i -N tr

N tr - součet ztrát výkonu v důsledku tření mezi pohyblivými částmi motoru a k ovládání pomocných mechanismů (čerpadla, generátor, ventilátor atd.)

Stanovení efektivního výkonu motoru v laboratorních podmínkách nebo při zkouškách na stolici se provádí pomocí speciálních brzdových zařízení - mechanických, hydraulických nebo elektrických.