Тракторы и автомобили. Мелисаров В.М - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

14. Как оценивается токсичность отработавших газов для дизелей и бензиновых двигателей?
15. Назовите основные методы снижения токсичности отработавших газов поршневых ДВС.
1.2. Индикаторные и эффективные показатели двигателей
После рассмотрения рабочих процессов двигателя следует построить в определенном масштабе
свернутую индикаторную диаграмму. Для студенческих работ можно рекомендовать масштабы, обу-
словливающие получение высоты диаграммы примерно равной 1,5...1,7 ее основания.
Отметив на оси абсцисс верхнюю и нижнюю мертвые точки (ВМТ и НМТ), мы получим отрезок,
отображающий рабочий объем
h
V
′
цилиндра двигателя. Величину отрезка, соответствующую объему V
с
сжатия, мы получим из соотношения:
r
c
a
V
V
ε=
, т.е.
r
c
ch
V
VV
ε=
+
′
,
откуда будем иметь:
1−ε
′
=
r
h
c
V
V
.
На ординате, соответствующей объему V
c
, откладываем величины давления р
с
и p
z
; на ординате,
соответствующей объему
ch
VV
+
′
, откладываем давление р
b
и р
а
. Если индикаторная диаграмма относит-
ся к дизелю, то на горизонтальной линии, соответствующей давлению р
z
, откладываем отрезок, отобра-
жающий объем V
z
предварительного расширения V
z
= ρV
c
. Точки конца впуска (точки а, а′) и конца
теоретического сжатия (точка с) соединяем кривой политропы
1
n
pV = const; точки конца сгорания (точка
z) и конца расширения (b и b′) соединяем кривой политропы расширения
2
n
pV
= const.
Для построения политропы сжатия нужно взять еще две промежуточные точки, т.е. два промежу-
точных объема; при расчете карбюраторного двигателя можно рекомендовать взять объемы, равные 2V
c
и 4V
c
; для дизеля – объемы, равные 5V
c
и 10V
c
. Значения давления р
х
для этих объемов определим из
уравнения политропного процесса, например для объема 2V
с
будем иметь:
111
)2(
n
cx
n
xx
n
cc
VpVpVp == ,
откуда
1
1
2
2
n
c
n
c
c
cx
p
V
V
pp =
=
.
Принимается, что процессы впуска и выпуска осуществляются при неизменном давлении, поэтому
из точек а и r нужно провести горизонтальные линии. Построенная таким образом индикаторная диа-
грамма называется теоретической. В действительной индикаторной диаграмме, где наблюдаются плав-
ные переходы процессов, не будет углов; в реальном двигателе клапаны открываются и закрываются с
опережением и опаздыванием, а процесс сгорания не протекает по линиям V = const и р = const. Поэто-
му углы построенной диаграммы нужно скруглить; площадь диаграммы, дающая в масштабе работу
одного цикла, при этом скруглении уменьшится примерно на 3...8 %.
После построения индикаторной диаграммы следует представить, что такое «среднее индикаторное
давление» и понять, что среднее индикаторное давление – это такое условное постоянное давление, при
котором поршень за один ход совершает такую же работу, как при фактическом переменном давлении
за цикл.
Если известна индикаторная диаграмма, то среднее индикаторное давление мы получим, если ее пло-
щадь разделим на рабочий объем (в масштабе).
Для аналитического определения величины среднего индикаторного давления сначала рассматри-
вают упрощенную диаграмму теоретического цикла, состоящего из процесса сгорания топлива при V =
const и р = const, процесса расширения по политропе
2
n
pV =const и процесса сжатия по политропе
1
n
pV =
const.
Из аналитических выражений работ процесса расширения и сжатия путем деления на рабочий объ-
ем
h
V
′
цилиндра получают величину теоретического среднего индикаторного давления для смешанного
цикла:
()
−ρλ+
ε
−
−
−
δ
−
−
λ
−ε
=
−−
1
1
1
1
11
1
11
1
1
1
2
12
nn
p
c
i
nn
p
p
.

Страницы