Эффективный удельный расход топлива

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4

Эффективный удельный расход топлива (г/КВт ч) определяется

, г/КВт ч

где:

G_T – часовой расход топлива, кг/ч

η_е по аналогии с η_i можно записать

.

Часовой расход топлива

Часовой расход топлива может быть определён

, кг/ч

Примерные значения

Определение основных размеров цилиндра двигателя.

Методом тягового динамического расчёта определяется необходимая эффективная мощность двигателя.

По N_e определяем V_л (литраж двигателя)

из формулы

найдём

Рабочий объём одного цидиндра

где

S – ход поршня, м;

Обозначим:

 - выбирается (короткоходность двигателя).

В зависимости от  двигатели делятся на:

а) короткоходные ;

б) длинноходные

Рекомендуется принимать:

а) =0,7…1,0 - карбюраторный двигатель

б) =0,9…1,2 – дизельный автомобильный

в) =1,1…1,3 – дизельный тракторный

Тогда:  и , Dà дм

, мм Зависимость не учитывает С_п

или если подставим

где , м/с – скорость поршня, Sàмм

, мм

где: N_e – КВт; P_e – МПа; С_п – м/с.

Ход поршня будет . Полученные значения S и D округляют до целых чисел и по принятым значениям уточняют основные параметры и показатели двигателя.

V_л, N_e, М_е, С_п, G_T по выше приведённым формулам

Скорость поршня С_п является критерием быстроходности:

С_п<6,5 м/с – тихоходные

С_п>6,5 м/с – быстроходные.

На современных мобильных машинах С_п, м/с

1) Карбюраторный двигатель легковых автомобилей С_п=12…15 м/с

2) Карбюраторный двигатель грузовых автомобилей С_п=9…12 м/с

3) Автомобильные газовые двигатели С_п=7…11 м/с

4) Дизели автомобильные С_п=6,5…12 м/с

5) Дизели тракторные С_п=5,5…10,5 м/с.

Тепловой баланс двигателя.

При рассмотрении рабочего цикла выяснили, что только 20…40% тепла от сгорания топлива используется для совершения полезной работы (эффективной). Остальная часть составляет тепловые потери.

Тепловой баланс в целом и отдельные его составляющие в частности позволяют оценить:

показатели теплонапряжённости двигателя, рвсчитать систему охлаждения, определить резервы в использовании теплоты отработавших газов и пути повышения экономичности двигателя.

Уравнение теплового баланса в абсолютных единицах:

, КДж/ч

где:

Q – количество теплоты вводимое в двигатель при сгорании топлива в единицу времени, КДж/ч

, КДж/ч

Q_н – низшая теплотворная способность топлива, КДж/кг

G_т – часовой расход топлива, кг/ч

Q_е – теплота, эквивалентная эффективной работе, КДж/ч

, КДж/ч или

N_e – эффективная мощность двигателя, КВт

Q_охл -количество теплоты, выделяемое окружающей средой (система охлаждения).

, КДж/ч

где:

G_охл – расход охлаждающей жидкости, проходящей через систему охлаждения, кг/ч.

С – теплоёмкость охлаждающей жидкости, КДж/кг град

(для воды С=4,186 КДж/кг град)

t_вых t_вх – температура выходящей из двигателя с входящей в двигатель охлаждающей жидкости, град.

Теплоту, передаваемую охлаждающей среде, можно определить по эмпирической зависимости:

для карбюраторных двигателей

, КДж/ч

здесь: С – коэффициент пропорциональности (для четырех тактного двигателя С = 0,45…0,53).

I – число цилиндров;

D – диаметр цилиндра, см

m – показатель степени (для четырех тактного двигателя m=0,6…0,7)

n – частота вращения вала двигателя, об/мин

α – коэффициент избытка воздуха;

ΔQ_н – количество теплоты, теряемое из-за неполноты сгорания топлива в связи с недостатком кислорода, КДж/кг

Для дизеля:

, КДж/ч

Q_газ – количество теплоты, теряемое с отработавшими газами

, КДж/ч

где:

G_т – часовой расход топлива, кг/ч;

М₂ М₁ – число молей продукта сгорания и свежего заряда, Кмоль_{св. зар.}/кг_топл

,  - мольные теплоёмкости газов, КДж/кмоль град

Т₂ Т₀ – температуры отработавших газов и свежего заряда, соответственно за выпускным патрубком и поступившего в цилиндр, град.

Q_нс – теплота не выделившаяся в двигателе в следствии неполноты сгорания.

При α≥1, Q_нс включают в Q_ост.

При α<1: , КДж/ч

ΔQ_н – потеря теплоты из-за неполноты сгорания.

Q_ост – потери теплоты, неучтённые приведёнными членами уравнения баланса.

Q_ост – включает теплоту, рассеиваемую в окружающую среду.

  Тепловой баланс можно определить в процентах по отношению ко всему количеству теплоты.

, , ,

,  .

Примерные значения составляющих тепловой баланса двигателя

На режиме полной нагрузки теплота расходуется более полезно.

С увеличением n увеличиваются потери с отработавшими газами q_газ.

Индикаторная диаграмма карбюраторного двигателя

Индикаторная диаграмма дизельного двигателя

Познавательные статьи:



Организация работы процедурного кабинета

Статус республик в составе РФ

Понятие финансов, их функции и особенности

Сущность демографической политии