Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что показывает индикаторная диаграмма двигателя

Что показывает индикаторная диаграмма двигателя

Рабочий цикл двухтактного двигателя осуществляется за два такта (за один оборот коленчатого вала). Процессы выпуска и наполнения ци­линдра воздухом происходят только на части хода поршня (130—150° пово­рота коленчатого вала), а потому они значительно отличаются от таких же процессов в четырехтактных двигателях.

Процессы очистки цилиндра (выпу­ска) и продувки (наполнения) весьма сложны и зависят и от типа двигателя, и от самого устройства органов продувки и выпуска. В судовых двухтактных дизелях нашли применение различные устройства органов продувки и вы­пуска, т. е. различные системы продувок.

На рис. 8 изображена схема устройства двухтактного дизеля тронкового типа с прямоточно-клапанной продувкой.

В нижней части боковой поверхности рабочего цилиндра расположены продувочные окна, а в крышке цилиндра — выпускные клапаны. Продувоч­ный воздух нагнетается в цилиндр продувочным насосом (в рассматриваемой схеме — продувочный насос роторного типа, или объемный насос). Он рас­положен сбоку и приводится в действие от распределительного вала. Вы­пускные клапаны приводятся в действие от распределительного вала, число оборотов которого равно числу оборотов коленчатого вала.

Индикаторная диаграмма данного двигателя показана на рис. 9.

Первый такт — сжатие воздуха в цилиндре начинается с момента пере­крытия поршнем продувочных окон (точка 7, рис. 8 и 9). Выпускные кла­паны закрыты. Давление воздуха в конце сжатия (точка 2) достигает 35— 50 кГ/см 2 и температура 700—750° С.

Второй такт включает горение топлива, расширение продуктов сго­рания, выпуск и продувку. Процесс подачи топлива в цилиндр и его сго­рание заканчиваются так же, как и в четырехтактном дизеле, и осуще­ствляются в период расширения (точка 3). Начало подачи топлива — точка 2′ (рис. 9), а точка 2 — конец сжатия.

Максимальное давление цикла достигает 55—80 кГ/см 2 , а температу­ра 1700—1800° С.

При дальнейшем движении поршня от ВМТ к НМТ происходит расши­рение продуктов сгорания и в момент открытия выпускных клапанов (точка 4), которые открываются раньше открытия кромкой поршня продувоч­ных окон, начинается выпуск.

Открытие выпускных клапанов раньше открытия продувочных окон необходимо для снижения давления в цилиндре до давления продувочного воздуха к моменту открытия продувочных окон.

Следовательно, с момента начала открытия порш­нем продувочных окон (точка 5) до полного их открытия (точка 6) и вновь до момента закры­тия окон (точка 1, при обратном движении поршня от НМТ к ВМТ) происходит процесс продувки цилиндра.

Продувочный воздух, заполняя цилиндр, поднимается вверх, вытесняя отработавшие газы из цилиндра через клапаны в выпускной тракт.

Таким образом происходит одновременная очи­стка цилиндра от отработавших газов и на­полнение цилиндра свежим зарядом воз­духа.

Закрытие выпускных клапанов (конец вы­пуска) производится несколько позже закрытия поршнем продувочных окон (точка 6), что спо­собствует лучшей очистке верхней части цилин­дра от отработавших газов.

После закрытия выпускных клапанов рабочий цикл повторяется в той же последовательности.

На рис. 10 приведена развернутая индикаторная диаграмма рассма­триваемого двухтактного дизеля, а на рис. 11—его круговая диаграмма рас­пределения. Обозначения фаз распределения такие же, как и на рис. 9.

Как видно на индикаторной диаграмме, давление в цилиндре всегда выше атмосферного. Величина минимального давления в цилиндре зависит от величины давления продувочного воздуха. Давление продувочного воз­духа составляет 1,2—1,5 ата и при работе двигателя с наддувом повы­шается до 2,5 ата.

На круговой диаграмме (см. рис. 11) углы обозначают следующие фазы распределения.

Шпаргалки к экзаменам и зачётам

студентам и школьникам

  • Ветеринария
  • Военные дисциплины
  • Дизайн
  • Приборостроение
  • Гидравлика и пневматика
  • Лёгкая промышленность
  • Транспорт
  • Туризм
  • Химия
  • Психология
  • Маркетинг и PR
  • Философия
  • Сельское хозяйство
  • Педагогика
  • Медицина
  • Математические дисциплины
  • Машиностроение и материалообработка
  • Электротехника и энергетика

Шпаргалки по исследованиям и испытаниям ДВС — Определение индикаторных диаграмм ДВС

Определение индикаторных диаграмм ДВС.

Индицирование – процессы, связанные с записью быстроизменяющихся давлений в цилиндрах, каналах и внутренних полостях двигателей. В применении к цилиндрам двигателя такие записи называют индикаторными диаграммами.

Индикаторные диаграммы давлений в цилиндрах позволяют определять среднее индикаторное давление в них и индикаторную мощность двигателя, оценивать особенности отдельных рабочих процессов, механически потери на трение в двигателе, жесткость работы, температуру рабочего тела.

Устройства для записи быстроизменяющихся давлений называют индикаторами. По принципу действия их разделяют на электрические и пневмоэлектрические, или стробоскопические (точечные). Ранее для тихоходных двигателей применяли также механические индикаторы.

Давления на диаграммах (осциллограммах) записывают в функции времени, угла поворота вала двигателя, хода поршня или объема цилиндра. В процессе индицирования на поле диаграммы наносят отметки мертвых точек, момента подачи искры или топлива в цилинд­ры, времени в долях секунды для последующей обработки диаграмм ручным или машинным спо­собами. Ручная обработка диаграмм очень трудоемка и не­пригодна для анализа индикаторных показателей двигателя в боль­шом объеме. Поэтому применяют ЭВМ, позволяю­щие оперативно осуществлять контроль в ходе самого эксперимента за всеми получаемыми показателями.

Вследствие влияния различных случайных причин давления, фиксируемые в последовательных цик­лах, могут заметно отличаться друг от друга. Поэтому возникает не­обходимость в осреднении нескольких десятков диаграмм, а это усложняет обработку результатов индицирования, особенно при ручном счете.

Для воспроизведения входных сигналов с большей точ­ностью датчики индикаторов должны обладать высокой частотой собственных колебаний и соответствую­щими амплитудными характеристиками. Требуется высокий уровень сигнала с линейной зависимостью от давления, малая чувстви­тельность к вибрации и изменению температурного режима, прием­лемые размеры и стабильность характеристики.

Анализ индикаторной диаграммы начинают с определения начала видимого сгорания в цилиндре, которое соответствует отрыву линии сгорания от линии сжатия. На рабочую ин­дикаторную диаграмму необходимо наложить диаграмму сжатия — расширения. Наиболее простое решение состоит в выключении зажигания и фотографировании диа­граммы сжатия — расширения методом прокрутки вала двигателя с выключенным зажиганием или без подачи топлива. Но наполнение двигателя заметно при этом изменяется, что влечет соответствующее изменение давления в цилиндре.

Для более точного определения момента начала видимого сгорания выключают зажигание в последнем периоде регистрации и обеспечи­вается регистрацию процессов сжатия — расширения с наложением. Линии сжатия на диаграмме сжатия — расши­рения практически полностью совпадают при этом с линией сжатия рабочих циклов, что и позволяет сравнительно точно определять мо­мент начала видимого сгорания.

Измерение температуры при испытаниях ДВС.

Определение температуры тела основано на теплообмене между телами и на изменении физических свойств тел при нагреве. Чтобы определить степень нагретости тела, его вводят в тепловой контакт с другим телом, называемым термометром.

Для измерения температуры применяют— термометры местного и дистанцион­ного контроля температуры.

По принципу действия термометры разделяют на механические, электромеханические и электриче­ские.

К механическим относят термометры, которые основаны на тепловом расширении твердых и жидких тел, на измене­нии давления газов или жидкости в замкнутых системах, вызывающих механическое перемещение. Наиболее распространены жидкостные и мано­метрические термометры.

Читать еще:  Датчик расхода топлива для дизельного двигателя

К электромеханическим и электрическим относят термометры сопротивления, в которых исполь­зуют свойства проводниковых и полупроводниковых термосопротив­лений, с полупроводниковыми диодами и триодами, а также термоэлектрические термометры, позволяющие измерять тепловое состояние среды по изменению термоэлектродвижущей силы в термометрической паре проводников. Чаще всего применяют электрические.

Без измерения температур окружающей среды, теплового состояния двигателя и расходуемых материалов нельзя получить достоверных результатов, сравнить одни испытания с другими. Выбор нужного типа термометра определяется назначением, необходимой точностью измерений и пределами температур.

Жидкостные термометры применяют для изме­рения температуры окружающей среды, потоков воздуха и жидкостей в трубопроводах; манометриче­ские термометры — для охлаждающей жид­кости и картерного масла двигателя; термометры сопротивления — для воды, воздуха, картерного масла, топ­лива и т. д., термоэлектрические термометры — для отработавших газов, тепловой напряженности деталей дви­гателя и других горячих объектов.

Результаты измерений определяются от: способа размещения датчика, теплопроводности материала, излучения тепла поверхностью датчика и его тепловой инерции, а также от скорости и характера движения потока.

Необходимо глубокое по­гружение датчика в среду и против направления движения среды, а трубопровод в зоне размещения датчика покрывают теплоизолирующим материалом. Не рекомендуется размещать датчик по потоку.

Измерение температуры отработавших газов затруднено. Так как поток пульсирует. В зависимости от целей исследования определяют не только среднюю темпера­туру отработавших газов, но и мгновенные ее значения.

Измерение температуры в потоке горючей смеси осложнено двухфазностью потока. Применяют экранирование термометров со стороны набегающего потока.

Измерение температуры деталей, включая подвижные, проводят с помощью различных термопар и термометров сопротивления, кото­рые устанавливают на поверхности деталей или встраивают в их тело. Применяют нанесение на по­верхность детали термочувствительных красок, установку специаль­ных штифтов, плавких вставок.

Построение индикаторной диаграммы. Индикаторная диаграмма двигателя внутреннего сгорания строится с использованием данных расчета рабочего процесса

Индикаторная диаграмма двигателя внутреннего сгорания строится с использованием данных расчета рабочего процесса.

При построении диаграммы ее масштабы рекомендуется выбирать с таким расчетом, чтобы получить высоту равной 1,2÷1,7 ее основания.

При построении на оси абсцисс откладывается отрезок АВ, (рис 8) соответствующий рабочему объему цилиндра, а по величине равный ходу поршня в масштабе Ms. Масштаб Ms обычно принимается 1:1, 1,5:1 или 2:1.

Отрезок ОА (мм), соответствующий объему камеры сгорания, определяется из уравнения

Отрезок z′z для дизелей, работающих по циклу со смешенным подводом теплоты (рис. 9)

При построении диаграммы рекомендуется выбирать масштабы давлений Мр = 0,02; 0,025; 0,04; 0,05; 0,07; 0,08; 0,09; 0,10 МПа в мм.

За тем по данным расчета параметров действительного цикла на диаграмме откладывают в выбранном масштабе величины давлений в характерных точках: a, c, z, z, b, r.

Построение политроп сжатия и расширения можно производить аналитическим или графическим методом. При аналитическом методе построения политроп сжатия и расширения вычисляется ряд точек для промежуточных объемов, расположенных между Vc и Va и между Vz и Vb, по уравнению политропы .

Рис. 8. Индикаторная диаграмма бензинового двигателя

Рис. 9. Индикаторная диаграмма дизельного двигателя

Для политропы сжатия , откуда

, (2.30)

где px и Vx – давление и объем в искомой точке процесса сжатия.

Отношение Va/Vx изменяется в пределах 1÷ ε.

Аналогично для политропы расширения

(2.31)

Для бензиновых двигателей отношение Vb/Vx изменяется в интервале 1÷ε , для дизелей – 1÷ δ.

Определение ординат расчетных точек политроп сжатия и расширения удобно производить в табличной форме.

Построение индикаторной диаграммы производят, соединяя точки а и с, z и b плавными кривыми, а точки b и a, c и z – прямыми линиями.

Процессы впуска и выпуска принимают протекающими при р = const и V = const

Для проверки правильности построения диаграммы определяют

где F – площадь диаграммы ac′c″zдb′b″a.

Расчет индикаторных и эффективных показателей ДВС

Индикаторные показатели

Рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания характеризуется средним индикаторным давлением, индикаторной мощностью, индикаторным КПД и удельным индикаторным расходом топлива.

Теоретическое среднее индикаторное давление – это отношение теоретической расчетной работы газов за один цикл к ходу поршня.

Для бензиновых двигателей, работающих по циклу с подводом теплоты при V = const, теоретическое среднее индикаторное давление

. (3.1)

Для дизеля, работающего по циклу со смешенным подводом теплоты при V = const и р = const

. (3.2)

Среднее индикаторное давление pi действительного цикла отличается от значения на величину, пропорциональную уменьшению расчетной диаграммы за счет скругления в точках с, z, b.

Уменьшение теоретического среднего индикаторного давления вследствие отклонения действительного процесса от расчетного цикла оценивается коэффициентом полноты диаграммы φи и величиной среднего давления насосных потерь Δpi.

Коэффициент полноты диаграммы φи принимается равным:

для карбюраторных двигателей …………………….…. 0,94÷0,97

для двигателей с электронным впрыском топлива…… 0,95÷0,98

Среднее давление насосных потерь (МПа) при процессах впуска и выпуска

Для четырехтактных двигателей без наддува величина Δpi положительна. В двигателях с наддувом от приводного нагнетателя при pa > pr величина Δpi отрицательна. При газотурбинном наддуве значение pa может быть как больше, так и меньше pr, т.е. величина Δpi может быть как отрицательной, так и положительной.

При проведении расчетов потери на газообмен учитываются в работе, затрачиваемой на механические потери. В связи с этим принимают, что среднее индикаторное давление pi отличается от только на коэффициент полноты диаграммы

pi = φи . (3.4)

При работе на полной нагрузке величина pi (МПа) достигает:

для четырехтактных бензиновых двигателей…………………… 0,6÷1,4

для четырехтактных форсированных бензиновых двигателей… до 1,6

для четырехтактных дизелей без наддува………………………. 0,7÷1,1

для четырехтактных дизелей с наддувом……………………….. до 2,2

Индикаторная мощность Ni – работа, совершаемая газами внутри цилиндра в единицу времени.

Для многоцилиндрового двигателя индикаторная мощность (кВт) равна

где pi – среднее индикаторное давление, МПа;

Vh – рабочий объем одного цилиндра, л (дм 3 );

i – число цилиндров;

n – частота вращения коленчатого вала двигателя, мин -1 ;

τ – тактность двигателя. Для четырехтактного двигателя τ=4.

Индикаторная мощность одного цилиндра

Индикаторный КПД ηi характеризует степень использования в действительном цикле теплоты топлива для получения полезной работы и представляет собой отношение теплоты, эквивалентной индикаторной работе цикла, ко всему количеству теплоты, внесенной в цилиндр с топливом.

Для 1 кг топлива

где Li – теплота, эквивалентная индикаторной работе, МДж/кг;

Ни – низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг.

Для автомобильных и тракторных двигателей, работающих на жидком топливе

где pi выражено в МПа; l – в кг/кг топл.; Ни – в МДж/кг топл.; ρk – в кг/м 3 .

В автомобильных и тракторных двигателях, работающих на номинальном режиме, величина индикаторного КПД составляет:

для двигателей с электронным впрыском топлива……… 0,35÷0,45

для карбюраторных двигателей…………………………… 0,30÷0,40

Читать еще:  Что такое фактическая степень сжатия двигателя

Удельный индикаторный расход топлива gi [/(кВт·ч)] характеризует экономичность действительного цикла

Удельный расход топлива на номинальном режиме:

для двигателей с электронным впрыском топлива …gi = 180÷230 г(кВт·ч)

для карбюраторных двигателей………………………gi = 210÷275 г(кВт·ч)

Эффективные показатели

Эффективными показателями называют величины, характеризующие работу двигателя, снимаемую с его вала и полезно используемую. К числу эффективных показателей относятся: эффективная мощность, крутящий момент, среднее эффективное давление, удельный эффективный расход, эффективный КПД.

Эффективная мощность. Полезная работа, получаемая на валу двигателя в единицу времени называется эффективной мощностью Ne.

где Nмп мощность механических потерь.

Эффективная мощность дана студенту в исходных данных для проектирования ДВС (см. задание на выполнение курсового проекта).

Под механическими потерями понимают потери на все виды механического трения, осуществление газообмена, привод вспомогательных механизмов (водяного, масляного, топливного насосов, вентилятора, генератора и пр.), вентиляционные потери, связанные с движением деталей двигателя в среде воздушно-масляной эмульсии и воздуха, а также на привод компрессора.

Механические потери оценивают средним давлением механических потерь pмп, которое характеризует удельную работу механических потерь (приходящуюся на единицу рабочего объема) при осуществлении рабочего цикла.

При аналитическом определении Ne (кВт) она рассчитывается по формуле:

где pe=Le/Vh — среднее эффективное давление (МПа), т. е. полезная работа, получаемая за цикл с единицы рабочего объема;

Vh – рабочий объем цилиндра, л;

n – число оборотов коленчатого вала, мин -1

Эффективный крутящий момент Ме (Н∙м)

При расчете ДВС среднее эффективное давление (МПа) определяют как

Среднее давление механических потерь pмп (МПа) для двигателей различного типа определяется по определяется по эмпирическим формулам:

для бензиновых двигателей с числом цилиндров до шести и отношением S/D>1

для бензиновых двигателей с числом цилиндров до шести и отношением S/D≤1

для четырехтактных дизелей с неразделенными камерами

для предкамерных дизелей

для дизелей с вихревыми камерами

В современных автомобильных и тракторных двигателях скорость Vп.ср (м/с) поршня изменяется в пределах:

бензиновые двигатели легковых автомобилей………12-20

бензиновые двигатели грузовых автомобилей……….9-16

дизельные двигатели автомобилей…………………. 7-14

дизельные двигатели тракторов………………………..6-11

Отношение среднего эффективного давления к среднему индикаторному давлению называется механическим КПД двигателя:

Эффективный КПД двигателя ηе определяется отношением количества теплоты, эквивалентной полезной работе на валу двигателя, к общему количеству теплоты, внесенной в двигатель с топливом и может быть рассчитан по формуле:

Удельный эффективный расход [г/(кВт∙ч)] жидкого топлива

Часовой расход топлива Gт (кг∙ч)

Анализ индикаторной диаграммы 4-х тактного бензинового ДВС.

Процессы, происходящие в цилиндрах поршневого двигателя, помимо круговой диаграммы, могут быть изображены в виде индикаторной диаграммы, названной так потому, что ее вычерчивает особый прибор — индикатор (от латинского слова — indico, что значит указываю, определяю). Индикаторная диаграмма — это графическое отображение изменения давления газа в цилиндре поршневого двигателя в зависимости от перемещения поршня или утла поворота кривошипа.
Если индикатор вычерчивает кривую линию, которая показывает, как изменяется давление в цилиндре в зависимости от угла поворота кривошипа, то такая диаграмма называется развернутой. Положение любой точки на кривой этой диаграммы определяет величину давления в цилиндре при соответствующем угле поворота вала.
Развернутая индикаторная диаграмма (рис. 24) показывает, например, что наибольшее давление в цилиндре дизеля 10Д100 8,72 МПа (89 кгс/см2) достигается при угле поворота кривошипа нижнего коленчатого вала, равном 7° после в. м. т.

Рис. 24. Развернутая индикаторная диаграмма дизеля с наддувом

По этой диаграмме может быть получена (пересчетом) кривая изменения температуры газов в цилиндре в зависимости от угла поворота кривошипа. На так называемой свернутой индикаторной диаграмме (рис. 25) изменение давления дано в зависимости от положения поршня.

Рис. 25. Индикаторная диаграмма дизеля без наддува

Участок 3—А, выделенный на рис. 26, а, соответствует горению топлива при постоянном объеме. Такой процесс, называемый изохорным (слово «изохорный» происходят от греческих слов isos — равный, одинаковый и chora — место, пространство, занимаемое чем-нибудь), возможен только при очень быстром, почти мгновенном сгорании топлива. Однако практически в двигателе с самовоспламенением от сжатия вся порция жидкого топлива не может быть впрыснута в цилиндр мгновенно и тем более мгновенно сгореть.

Рис. 26. Графическое изображение процессов горения в координатах p-V (давление — объем)
а) сгорание смеси при постоянном объеме (изохорный процесс); б) сгорание смеси при постоянном давлении (изобарный процесс)

Поэтому часть топлива сгорает не при постоянном объеме, а за время перемещения поршня на величину AS (рис. 26, б). В этот период постепенного (а не мгновенного!) сгорания топлива давление газов в цилиндре не повышается, а остается постоянным (изобарный процесс- слово «изобарный» происходит от isos и греческого baros, что означает вес, тяжесть), так как при перемещении поршня одновременно увеличивается объем газов в цилиндре. На рис. 26, б (справа) выделена линия А—4, изображающая горение топлива при постоянном давлении. Рабочий цикл дизеля называется циклом со смешанным сгоранием (линия 3—А—4 на рис. 25), так как на линии 5—Б имеет место изохорическое сгорание, а на линии А—4 — изобарическое. Для большей наглядности отдельные участки индикаторной диаграммы четырехтактного дизеля без наддува представлены на рис. 27.

Рис. 27. Графическое изображение отдельных участков индикаторной диаграммы для дизеля без наддува и соответствующие положения поршня в цилиндре

Из всех процессов, с которыми мы познакомились, только во время одного процесса А—Б (см. рис. 25) совершается полезная работа. Остальные процессы являются вспомогательными, и на их выполнение затрачивается некоторая часть полезной работы, создаваемой в соседних цилиндрах.
Рассмотрим более подробно процесс, происходящий от точки 3 до точки 4. Как указывалось выше, в конце сжатия в цилиндр подается топливо, которое воспламеняется. Предположим, что сгорание внутри цилиндра дизеля происходит настолько быстро, что поршень почти не успевает переместиться (см. рис. 26, а), т. е. будем считать, что объем цилиндра, ограниченный поршнем, практически за это время не изменится. Это, как указывалось, означает, что процесс горения топлива осуществляется при постоянном объеме, т. е. работа по перемещению поршня не совершается (работа равна нулю). На что же в таком случае идет тепло, выделяющееся при сгорании? Оно идет на нагревание рабочего тела. А с повышением температуры рабочего тела возрастает давление в цилиндре, объем которого в данном случае не меняется. В действительной индикаторной диаграмме изохорный и изобарный процессы четко не разграничены, а наоборот, первый постепенно переходит во второй, т. е. процесс сгорания происходит сложнее. Свернутая индикаторная диаграмма двухтактного дизеля показана на рис. 28. Легко видеть, что в отличие от четырехтактного дизеля, здесь отсутствуют такты впуска воздуха и выпуска.

Рис. 28. Индикаторная диаграмма двухтактного двигателя

Читать еще:  Что такое отсечка двигателя на киа рио

По мере развития тепловых двигателей и увеличения их быстроходности совершенствовались и индикаторные приборы. Простые по устройству механические индикаторы уступили место более сложным, которые позволяют не только получать индикаторные диаграммы отдельных процессов и судить о правильности их протекания, но даже наблюдать эти процессы непосредственно на экране (визуальные наблюдения).

По дисциплине «силовые агрегаты»

23. Способы повышения мощности ДВС.

Увеличение рабочего объема

Увеличить рабочий объем — это самое простое решение. Чем больше сгорает топлива, тем выше мощность. Осуществляется данная процедура за счет замены коленчатого вала на другой (с большим ходом) или за счет увеличения диаметра цилиндров. Это кардинальное вмешательство, которое приводит к увеличению максимального крутящего момента. Такое увеличение мощности двигателяподходит практически для любой машины.

МИНУСЫ: Данная процедура — не из самых дешевых, и при этом существенно увеличивает габариты и массу конструкции. А также, что совсем нежелательно, приводит к падению общего КПД двигателя и повышению расхода топлива.

Увеличение степени сжатия

Самый простой способ увеличить степень сжатия — это уменьшение объема камеры сгорания путем фрезеровки нижней плоскости головки блока цилиндров (уменьшив ее высоту). Другой способ — установка поршней с более выпуклой верхней частью. Также на степень сжатия влияет установка модифицированного распределительного вала, который позволяет улучшить геометрические показатели степени сжатия за счет запаздывания закрытия впускных клапанов. Увеличение степени сжатия позволяет поднять КПД двигателя, добиться повышения мощности при одновременном снижении расхода бензина.

МИНУС: Возникает необходимость перейти на бензин с более высоким октановым числом и следить за его качеством, т.к. повышается риск детонации.

Чип-тюнинг

Пойти по этому пути увеличения мощностидвигателя можно, только если двигатель имеет впрыск с электронным управлением. Суть чип-тюнинга — в замене программы блока управления надвигателе путем перепрограммирования или замены микросхемы — чипа. Этим способом можно достигнутьувеличения мощности двигателя на 10%.

МИНУСЫ: Практикуемая в таких случаях отмена ограничения максимальных оборотов надвигатель ведет к повышению износа двигателя, а увеличение подачи топлива на переходных режимах подразумевает увеличение расхода топлива. Цена подобной модификации стоит немалых денег.

Индикаторная диаграмма двух- и четырехтактного дизелей. Индикаторные и эффективные показатели работы дизелей.

Индикаторная диаграмма — это графическое отображение изменения давления газа в цилиндре поршневого двигателя в зависимости от перемещения поршня или утла поворота кривошипа.

Если индикатор вычерчивает кривую линию, которая показывает, как изменяется давление в цилиндре в зависимости от угла поворота кривошипа, то такая диаграмма называется развернутой. Положение любой точки на кривой этой диаграммы определяет величину давления в цилиндре при соответствующем угле поворота вала.

Развернутая индикаторная диаграмма (рис. 24) показывает, например, что наибольшее давление в цилиндре дизеля 10Д100 8,72 МПа (89 кгс/см2) достигается при угле поворота кривошипа нижнего коленчатого вала, равном 7° после в. м. т.

Рис. 24. Развернутая индикаторная диаграмма дизеля с наддувом

По этой диаграмме может быть получена (пересчетом) кривая изменения температуры газов в цилиндре в зависимости от угла поворота кривошипа. На так называемой свернутой индикаторной диаграмме (рис. 25) изменение давления дано в зависимости от положения поршня.

Рис. 25. Индикаторная диаграмма дизеля без наддува

Участок 3—А, выделенный на рис. 26, а, соответствует горению топлива при постоянном объеме. Такой процесс, называемый изохорным (слово «изохорный» происходят от греческих слов isos — равный, одинаковый и chora — место, пространство, занимаемое чем-нибудь), возможен только при очень быстром, почти мгновенном сгорании топлива. Однако практически в двигателе с самовоспламенением от сжатия вся порция жидкого топлива не может быть впрыснута в цилиндр мгновенно и тем более мгновенно сгореть.

Рис. 26. Графическое изображение процессов горения в координатах p-V (давление — объем)

а) сгорание смеси при постоянном объеме (изохорный процесс); б) сгорание смеси при постоянном давлении (изобарный процесс)

Поэтому часть топлива сгорает не при постоянном объеме, а за время перемещения поршня на величину AS (рис. 26, б). В этот период постепенного (а не мгновенного!) сгорания топлива давление газов в цилиндре не повышается, а остается постоянным (изобарный процесс- слово «изобарный» происходит от isos и греческого baros, что означает вес, тяжесть), так как при перемещении поршня одновременно увеличивается объем газов в цилиндре. На рис. 26, б (справа) выделена линия А-4, изображающая горение топлива при постоянном давлении. Рабочий цикл дизеля называется циклом со смешанным сгоранием (линия 3-А-4 на рис. 25), так как на линии 5-Б имеет место изохорическое сгорание, а на линии А-4 — изобарическое. Для большей наглядности отдельные участки индикаторной диаграммы четырехтактного дизеля без наддува представлены на рис. 27.

Рис. 27. Графическое изображение отдельных участков индикаторной диаграммы для дизеля без наддува и соответствующие положения поршня в цилиндре

Из всех процессов, с которыми мы познакомились, только во время одного процесса А-Б (см. рис. 25) совершается полезная работа. Остальные процессы являются вспомогательными, и на их выполнение затрачивается некоторая часть полезной работы, создаваемой в соседних цилиндрах.

Рассмотрим более подробно процесс, происходящий от точки 3 до точки 4. Как указывалось выше, в конце сжатия в цилиндр подается топливо, которое воспламеняется. Предположим, что сгорание внутри цилиндра дизеля происходит настолько быстро, что поршень почти не успевает переместиться (см. рис. 26, а), т. е. будем считать, что объем цилиндра, ограниченный поршнем, практически за это время не изменится. Это, как указывалось, означает, что процесс горения топлива осуществляется при постоянном объеме, т. е. работа по перемещению поршня не совершается (работа равна нулю). На что же в таком случае идет тепло, выделяющееся при сгорании? Оно идет на нагревание рабочего тела. А с повышением температуры рабочего тела возрастает давление в цилиндре, объем которого в данном случае не меняется. В действительной индикаторной диаграмме изохорный и изобарный процессы четко не разграничены, а наоборот, первый постепенно переходит во второй, т. е. процесс сгорания происходит сложнее. Свернутая индикаторная диаграмма двухтактного дизеля показана на рис. 28. Легко видеть, что в отличие от четырехтактного дизеля, здесь отсутствуют такты впуска воздуха и выпуска.

Рис. 28. Индикаторная диаграмма двухтактного двигателя

По мере развития тепловых двигателей и увеличения их быстроходности совершенствовались и индикаторные приборы. Простые по устройству механические индикаторы уступили место более сложным, которые позволяют не только получать индикаторные диаграммы отдельных процессов и судить о правильности их протекания, но даже наблюдать эти процессы непосредственно на экране (визуальные наблюдения).

Дата добавления: 2015-04-18 ; просмотров: 54 ; Нарушение авторских прав

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector