2.2.4. Процесс расширения
В процессе расширения происходит преобразование тепловой энергии топлива в механическую работу. Давление Pв и температура Tв газов в конце расширения определяются по уравнениям политропного процесса:
в дизелях
,
МПа;
,
°К.
где
- степень последующего расширения;
в карбюраторных двигателях
,
МПа ;
, °К.
Значения давления и температуры в характерных точках индикаторной диаграммы для автомобильных и тракторных двигателей при работе на полной нагрузке приведены в табл.4.
Таблица 4.
Значения давления и температуры в современных двигателях
Двигатели |
Давление, МПа |
Температура, °К |
|||||||
Pа |
Pс |
Pz |
Pв |
Tа |
Tс |
Tz |
Tв |
||
Дизели без наддува |
(0,85-0,9)P0 |
3,5-5,0 |
5-10 |
0,2-0,4 |
310-350 |
700-950 |
1800-2300 |
1200-1400 |
|
Карбюраторные двигатели |
(0,75-0,85)P0 |
1,0-1,5 |
3,5-5,0 |
0,3-0,5 |
320-360 |
600-800 |
2500-2800 |
1400-1800 |
|
2.3. Индикаторные и эффективные показатели двигателя
В
ходе расчета должны быть определены
индикаторные показатели цикла (среднее
индикаторное давление Pi
, индикаторный КПД ηi
,
индикаторный удельный расход топлива
gi)
и эффективные показатели двигателя
(среднее эффективное давление
Pe
, механический КПД
,
эффективный КПД
и эффективный удельный расход топлива
ge
).
Расчетом последовательно определяются:
1. Среднее индикаторное давление расчетного цикла:
дизеля
,
МПа
карбюраторного двигателя
,
МПа
2. Среднее индикаторное давление действительного цикла:
,
МПа
- коэффициент округления (полноты) индикаторной диаграммы, принимаемой для карбюраторных двигателей = 0,94...0,97, для дизелей = 0,92...0,95.
3. Индикаторный КПД цикла:
где Qн в Дж/кг.
Для дизелей с наддувом вместо p0 и T0 следует подставлять параметры наддува pк и Tк.
4. Индикаторный удельный расход топлива:
,
г/кВт*ч
Здесь
в МДж/кг.
Значения индикаторных показателей автомобильных и тракторных двигателей при работе на полной нагрузке даны в табл.5.
Таблица 5.
Индикаторные показатели двигателей.
Двигатели |
Pi, МПа |
|
gi, г/кВт*ч |
Дизели без наддува |
0,07-1,1 |
0,38-0,50 |
175-230 |
Карбюраторные двигатели |
0,8-1,2 |
0,25-0,35 |
250-340 |