Cтраница 1
Эффективность двигателя определяется не только его основными параметрами, но и такими важнейшими эксплуатационными свойствами, ак склонность к неустойчивой работе, уровень производимого двигателем шума, степень надежности, ресурс двигателя. [1]
Витте [39] исследовал эффективность двигателя, работающего при инжекции пузырьков сжатого воздуха в горловом сечении сопла. [2]
Этот расчет чрезвычайно грубый из-за пренебрежения всеми об-стояте-ьслвами, уменьшающими эффективность двигателя. Тем не менге он дает опредс. [3]
Дальнейшее повышение степени сжатия нецелесообразно, так как при этом увеличиваются максимальное давление и потери работы на преодоление сопротивлений, вследствие чего эффективность двигателя уменьшается. [5]
Если рассматривать вопрос эффективности двигателя внутреннего сгорания как вопрос национальной экономики, то ясно, почему автомобилисты считают его одним из важнейших. [6]
В связи с форсированием двигателей возрастают механическая и термическая нагрузки на детали цилиндропоршневой группы. Тепловые нагрузки могут препятствовать повышению эффективности двигателя. Одним из способов снижения тепловой напряженности, повышения экономичности и износостойкости двигателя является применение теплоизолирующих защитных покрытий. [8]
В автомобильном двигателе меньше 10 %, цикла занято сгоранием топливо-воздушнсй смеси. Тем не менее этот процесс и характер его протекания оказывают решающее влияние на эффективность двигателя. [9]
Как известно, величина тяги реактивного двигателя зависит от скорости горения топлива и скорости истечения из сопла газообразных продуктов сгорания. В свою очередь скорость истечения газов из сопла зависит от характеристик топлива и эффективности двигателя. Обычно при рассмотрении характеристик топлив и эффективности двигателей за рубежом пользуются понятием удельный импульс, а в Советском Союзе - удельная тяга, которые характеризуют величину тяги, получаемой от 1 кг топлива за 1 сек работы двигателя. [10]
Некоторые перекиси альдегидов и кетонов нашли применение ( или, по крайней мере, были предложены) в качестве добавок к дизельному топливу для понижения запаздывания его воспламенения. Следует иметь, однако, в виду, что хотя такие добавки и повышают цетеновое число, ж не увеличивают эффективности Двигателя и не ускоряют сгорания топлива. Их роль сводится почти исключительно к облегчению запуска двигателя, особенно на морозе. [11]
Обработку роторов при изготовлении производят тем же способом в основном, что и статоров. После заливки алюминия под давлением в пазы ротора до заданного размера ротор подвергают машинной обработке, балансировке и затем помещают в печь с температурой около 600 для отделения алюминиевой обмотки от остальных пластин, что улучшает эффективность двигателя. В результате такой обработки пластины покрываются оболочкой из голубой окиси, которая противостоит коррозии. После этого роторы промывают горячим керосином и запечатывают в целлофан или другую - подобную упаковку. [13]
Обработку роторов при изготовлении производят тем же способом в основном, что и статоров. После заливки алюминия под давлением в пазы ротора до заданного размера ротор подвергают машинной обработке, балансировке и затем помещают в печь с температурой около 600 для отделения алюминиевой обмотки от остальных пластин, что улучшает эффективность двигателя. В результате такой обработки пластины покрываются оболочкой из голубой окиси, которая противостоит коррозии. После этого роторы промывают горячим керосином и запечатывают в целлофан или другую подобную упаковку. [15]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Задачи на определение КПД замкнутого цикла пользуются неизменной популярностью на экзаменах по физике, также как и другие графические задачи по термодинамике. Эта задача будет полезна и тем, кто сдаёт физику в этом году, и тем учащимся, кто хочет научиться решать подобные задачи.
На p-V диаграмме изображен замкнутый цикл, проводимый с одноатомным идеальным газом. Определить КПД (коэффициент полезного действия) этого цикла.
КПД (коэффициент полезного действия) замкнутого цикла определяется по формулам для вычисления КПД теплового двигателя.
Причём, можно воспользоваться первой формулой, а можно воспользоваться второй. Разница состоит в том, что Q1 — это количество теплоты, которое получает рабочее тело (идеальный газ ) за цикл от нагревателя, а Q2 — это энергия, отдаваемая за цикл холодильнику.
По графику, представленному в задаче надо четко определить, на каких участках газ энергию получает, а на каких — отдаёт. Так как график дан в координатах pV, то сделать можно это начертив изотермы через все указанные состояния.
Ну а далее с помощью понятий, изучаемых в термодинамике (работа газа и внутренняя энергия), первого закона термодинамики и уравнения состояния идеального газа (уравнения Менделеева — Клапейрона) определяем работу газа за цикл и рассчитываем, в зависимости от выбранной формулы, либо Q1 либо Q2.
Подставляя величины в формулу, определяем КПД замкнутого цикла.
На сайте Вы можете посмотреть решение еще одной задачи по этой теме.
Вы можете оставить комментарий, или поставить трэкбек со своего сайта.
fizika-doma.ru
(Что на самом деле предлагает Владимир Иванович Червяков)
В январском номере ТМ 2010 года была опубликована статья «Цикл Червякова…» . Познакомившись с ней я написал в журнал отзыв по поводу этой статьи, позже здесь на сайте пообщавшись с самим Владимиром Ивановичем, решил дополнить свои впечатления и предложить Вашему вниманию.
Сначала замечания по статье в журнале.
В своей статье автор утверждает, что ЭФФЕКТИВНЫЙ кпд (вообще то, в результате теплового расчета двигателя получают индикаторный кпд) можно повысить до 60-70%. Однако, еще в 1824 году Никола Леонар Сади КАРНО опубликовал свою работу, в которой вывел формулу максимально возможного кпд идеального теплового двигателя, работающего по циклу, который сегодня носит его имя. Реальные циклы тепловых двигателей существенно уступают этому циклу в своей эффективности, это предел к которому можно стремиться, но нельзя достичь. Напоминаю что этот КПД=1-Tхол/Tгор (где Тхол и Тгор – соответственно температуры холодильника и нагревателя в Кельвинах).
В современных двигателях максимальная температура в цилиндре составляет:
для карбюраторных ДВС – 2400-2800К
для дизельных ДВС – 1800-2200К.
Температура в конце расширения:
для карбюраторных ДВС – 1200-1500К
для дизельных ДВС – 900-1300К.
Если осуществить идеальный цикл Карно в этих температурных интервалах, то его КПД составит:
для карбюраторных ДВС КПД=(1- 1200/2800)*100 =57%
для дизельных ДВС КПД=(1- 900/2200)*100 =59%
И это даже не индикаторный, а термический КПД, то есть кпд, не учитывающий потери тепла в стенки, утечки рабочего тела в зазоры и т.п. Таким образом, утверждение автора о возможном 60-70% эффективном кпд двигателя не соответствует действительности, потому, что противоречит законам природы, в частности второму началу термодинамики.
А теперь давайте посмотрим, что нового в теории расчета двигателей автор предлагает в своей статье.
Для начала хочу отметить, что автор слишком примитивно представляет себе работу двигателя, утверждая, что в ВМТ температура и давление имеют максимальные значения.
На самом деле это далеко не так, угол опережения зажигания или впрыска топлива подбираются таким образом, чтобы максимальное значение давления соответствовало повороту коленчатого вала на 12-15град от ВМТ. Именно в этом случае двигатель развивает максимальную мощность и имеет наименьший расход топлива. Подбор этот осуществляется экспериментально. Значение оптимального угла зависит от многих параметров - оборотов, нагрузки, состава смеси и т.п. Поэтому в современных двигателях применяют устройства, изменяющие угол опережения зажигания или впрыска топлива при различных режимах работы.
Дальше автор заявляет, что нахождение и использование среднего индикаторного давления цикла - неверно, хотя сам до этого признает, что площадь ограниченная кривыми сжатия и расширения представляет собой работу цикла. Ну заменили мы кривую фигуру прямоугольником такой же площади - чего же здесь не верного то, работа осталась же та же самая. Да и величина этой работы не зависит от того ускоренно или замедленно движется поршень. К тому же результаты испытаний двигателей хорошо согласуются с расчетными результатами. А индикаторное давление и индикаторный кпд используются для оценки качества разрабатываемых двигателей и позволяют их сравнивать между собой.
Ну и наконец, автор вносит гениальное, правда несколько запоздалое, предложение строить индикаторные диаграммы двигателей не в координатах давление (P) – объем(V), а в координатах давление (P) - угол поворота коленчатого вала (φ). Так ведь с этим никто и не спорит. Откройте любой учебник по теории двигателей, и вы увидите, что диаграмм в предлагаемых автором координатах P-φ на его страницах ничуть не меньше чем в координатах P-V. Может быть, стоило, прежде, чем что либо опровергать, почитать соответствующую литературу, познакомиться с опытом более чем столетней работы двигателистов теоретиков и практиков.
Открою секрет, на сегодняшний день расчет рабочего цикла двигателя выполняют студенты соответствующих специальностей в курсовых и дипломных работах. А вот на практике этот расчет вряд ли кому интересен, по той причине, что никто из двигателестроителей не проектирует двигатель с чистого листа, а использует прежние наработки. Да и результаты этого расчета, несмотря на огромное количество кандидатских и докторских диссертаций ему посвященных, дают только оценочные характеристики создаваемого двигателя, а доводить двигатель до нужных параметров приходится на стенде. А вот все экспериментальные индикаторные диаграммы снимаются именно в координатах P-φ, по той простой причине, что измерять положение поршня в цилиндре сложно, в отличии от угла поворота коленчатого вала. Потом, уже на основании этих диаграмм происходит построение кривых в координатах P-V, и по ним определяются и среднее индикаторное давление и индикаторный кпд.
Ну уж а о предлагаемом автором методе расчета я вообще ничего сказать не могу, слов нет. Хотя бы потому, что автор строит кривые в координатах крутящий момент – угол поворота и заявляет при этом, что полезный крутящий момент равен площади ограниченной кривыми на диаграмме. Как же это может быть, даже с точки зрения математики, крутящий момент - это что - точка на оси координат или площадь. Автор то сам понимает, что он написал. Если же он ввел новый термин - ПОЛЕЗНЫЙ крутящий момент, то пусть объяснит сначала что это такое.
Пообщавшись с автором на сайте, я выяснил, что автор просто не знаком с методикой расчета рабочего цикла двигателя. Все его суждения основаны на упрощенном методе расчета, который приводится в некоторых учебниках для того, чтобы дать общее представление о процессах, происходящих в двигателе. Поэтому неверны именно утверждения Владимира Ивановича о неверности применяемого метода расчета (вот такая тавтология получилась).
Владимир Иванович утверждает, что в результате доработки двигателя своей машины значительно улучшились его показатели. И пытается объяснить полученный эффект тем, что максимальное давление цикла стало создавать больший крутящий момент, за счет смещения этого давления в сторону больших углов поворота коленвала.
На мой взгляд, это заблуждение. Хочу напомнить, что существует закон сохранения энергии - один из основополагающих законов окружающего нас мира. Эффективность двигателя определяется не величинами крутящего момента или силы газов действующих на поршень, а величиной работы, производимой газами в двигателе. Эта работа определяется произведением силы давления на величину перемещения поршня (с учетом переменной величины силы это будет интеграл от Fгазов по dХ или, что то же самое, P(давления) по dV). Конечно, работу можно определить также и как произведение крутящего момента на угол поворота (также с учетом переменности величины крутящего момента). Совершенно очевидно, что работа, определенная таким образом, может быть только меньше работы полученной при расширении газов в цилиндре на величину потерь работы на преодоление сил трения в кинематических парах. И никакие ухищрения с подбором плечей и углов не способны ее повысить, так как нельзя получить работу из ничего, а могут только несколько сократить потери на трение. Просто автор забывает, что углу поворота коленчатого вала, при котором сила действует на максимальном плече, соответствует минимальное изменение угла на одно и то же перемещение поршня. Обычный закон рычага.
Поэтому, обоснование улучшения работы доработанного двигателя (если конечно улучшение имеется), приводимое автором не верно.
Хочу обратить внимание, что эта ошибка, как ни странно, расширяет круг применения способа совершенствования двигателя. Если будет установлено, что способ, предлагаемый автором, имеет положительный эффект, то его можно применять в двигателях любой конструкции, а не только с кривошипно-шатунным механизмом (например: двигатель Ванкеля, бесшатунный двигатель, двигатель с качающимися поршнями ….. ).
Так что же на самом деле предлагает автор?
А предлагает он следующее – значительно увеличить степень сжатия и осуществлять более позднее зажигание (впрыск топлива).
Автор не опроверг имеющуюся теорию расчета и не предложил никакой новой, его работу можно определить как предложение нового способа работы двигателя. Причем процесс, происходящий в доработанном двигателе, вполне может быть рассчитан по имеющимся методикам расчета. Это предложение, на мой взгляд, тянет на изобретение (лично я о подобной организации рабочего процесса в цилиндре двигателя узнал впервые) с примерной формулой изобретения:
Способ работы двигателя, отличающийся тем, что в двигателе с повышенной степенью сжатия момент зажигания (впрыска топлива) подбирается таким образом, чтобы начало роста давления в цилиндре происходило после преодоления поршнем вмт.
Кстати, в дизелях с наддувом, иногда вынужденно применяют более поздний впрыск топлива (для уменьшения максимального давления цикла). При этом процесс сгорания растягивается, и основное количество тепла подводится почти при постоянном давлении. Этот участок составляет до 30град угла поворота коленчатого вала. Такое протекание процесса сгорания приводит к значительному увеличению тепловой напряженности двигателя и ухудшению его экономичности.(см.”Теория поршневых и комбинированных двигателей” под редакцией Орлина стр.196).
Индикаторные диаграммы при различных углах опережения зажигания приведены на Рис.3 (взято из учебника).
Из диаграмм видно, что при уменьшении угла опережения зажигания эффективность цикла уменьшается. То есть, теоретически, цикл с более поздним зажиганием будет менее эффективен при одной и той же степени сжатия. Но, если степень сжатия значительно увеличить, то обычная организация цикла станет невозможна по причине слишком большого давления (которое будет вызывать повышенный износ или вообще выведет из строя двигатель) или возникновения детонации в цилиндре двигателя. В.И.Червяков предлагает, увеличив степень сжатия, использовать цикл с поздним зажиганием. Будет ли такой цикл эффективнее обычного цикла с меньшей степенью сжатия сказать трудно. Одно из двух - либо да, либо нет.
Я пишу везде: может быть, если будет установлено и т.п. - не потому что я против предложения Владимир Ивановича и не из желания очернить и не пущать. Просто, я считаю, что с инженерной точки зрения, для доказательства эффективности технического новшества нужны результаты испытания двигателя на стенде. И желательно в сравнении с аналогичным не доработанным двигателем. Причем, если эффект от доработки есть, он может проявиться не на внешней характеристике двигателя, а только на частичных (на которых двигатель автомобиля обычно и работает большую часть времени). Поэтому, если появиться возможность испытания двигателя, нужно снимать и частичные характеристики. Вот тогда и можно будет сказать есть эффект или нет, а если есть то какой, на сколько процентов лучше. Такие доказательства сегодня у автора отсутствуют (дорого все это), а субъективное мнение о меньшем потреблении топлива автомобилем не слишком убедительно (расход топлива же не только от двигателя зависит но и от дорожных условий, манеры вождения, состояния автомобиля….).
Также следует учитывать, что, при наличии положительного эффекта, двигатель может потребовать значительно большей доработки, чем кажется на первый взгляд. Например, в некоторых двигателях привод распредвала осуществляется ремнем или цепью. При выходе привода из строя в двигателе с увеличенной степенью сжатия, возможна встреча поршня с клапанами и разрушение двигателя. Для устранения этой опасности необходима конструкторская доработка двигателя.
А если уж удастся все замерить и получить хороший эффект – тогда следует искать заинтересованные предприятия и проводить НИОКР по определения оптимальной степени сжатия и углов опережения. Как думаете, возможно такое в нашей стране?
Алексей Варежкин
auto-dnevnik.com
| Рис. 1.13. Зависимость показателя эффективности двигателя от давления в камере |  |
Назовите коэффициенты полезного действия, являющиеся эффективными показателями работы двигателя, и разъясните их смысл. [c.123]
ПОКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ [c.698]
К числу таких характеристик относятся зависимости от числа оборотов крутящего момента М, эффективной мощности N , среднего эффективного давления и других показателей работы двигателя, т. е. М = f (п) N, = f (п) р, = f (п) и т. д. [c.69]
Во многих отраслях научно-технический прогресс сопровождается не только повышением показателей эффективности, но и увеличением ресурса. Для примера в табл. 1.1 приведены данные, относящиеся к двигателям трех поколений для легковых автомобилей ГАЗ. [c.8]
Раздел, посвященный поршневым двигателям, завершается работой более общего плана К вопросу экономичности автомобильного бензинового двигателя . Работа ранее не публиковалась и представляет собой тезисы лекции, которая должна была быть прочитана на научном семинаре кафедры автотракторных двигателей МАДИ в 1962 г. Лекция не состоялась из-за болезни Б. С. Стечкина. Сохранившиеся в архиве Б. С. Стечкина тезисы интересны тем, что вместе с его докладом в МВТУ в 1957 г. на близкую тему (см. с. 358 настоящего издания) позволяет достаточно полно представить взгляды и предложения Б. С. Стечкина о дальнейших путях развития и совершенствования показателей бензиновых двигателей. Публикуемые тезисы являются одним из последних общих высказываний Б. С. Стечкина по вопросу повышения эффективности поршневых двигателей, которому в течение всей своей жизни он уделял очень большое внимание. [c.312]
Показатели эффективности работы довых двигателей.........701 [c.694]
В двигателях должны использоваться топлива тех сортов, которые рекомендуются заводом-изготовителем, что необходимо для обеспечения их длительной и надежной работы с высокими эффективными показателями. Использование топлива с другими свойствами может привести к ухудшению показателей работы двигателей снижению мощности, повышению удельного расхода топлива, чрезмерной дымности и токсичности продуктов сгорания, увеличению шума при работе и уменьшению надежности двигателя. [c.48]
ТОКСИЧНЫХ веществ в отработавших газах при сохранении высоких эффективных показателей работы двигателя. [c.338]
Основными эксплуатационными показателями работы двигателя являются развиваемая им эффективная мощность при определенном числе оборотов коленчатого вала и удельный расход топлива. [c.16]
Мощность и экономичность двигателя являются комплексными (обобщающими) показателями и зависят от большого числа факторов. Поэтому при диагностировании после проверки основных механизмов и систем двигателя проводят его испытание для окончательной оценки технического состояния и выявления основных его показателей — эффективной мощности и экономичности. [c.42]
Таким образом, удельный эффективный расход топлива является показателем экономичности двигателя. В технической характеристике двигателя обычно указывают мини- [c.18]
Практическим показателем экономичности двигателя являются удельные расходы топлива ge- Зная величину этого показателя, нетрудно определить эффективный к. п. д. двигателя ile. В самом деле, допустим, что расход топлива ge = 250 Г/э. л. с. ч., тогда эффективность работы двигателя (по формуле 7-23) составит [c.219]
Обычно перевод действующего двигателя внутреннего сгорания с жидкого топлива на газообразное или газо-жидкое (двойное) требует внесения в з злы двигателя целого ряда конструктивных изменений. Особенно существенные изменения вносятся в узлы двигателя, переведенного на газообразное топливо. При этом степень сжатия двигателя уменьшается, в связи с чем изменяется протекание рабочего процесса, изменяются почти все рабочие параметры и величина эффективной мощности двигателя и, следовательно, его технико-экономические показатели. В двигатель вносится новый дополнительный конструктивный узел электрического зажигания и т. д. [c.151]
Эффективная мощность двигателя и удельный расход топлива являются основными показателями работы двигателей. [c.49]
Литровая масса двигателя является показателем эффективности использования металла в двигателе, кг/л [c.18]
Скоростные характеристики дают представление о показателях работы двигателя (эффективной мощности [c.271]
Процесс сгорания топлива в двигателе является важнейшим процессом от совершенства его протекания в основном зависят показатели эффективности работы двигателя. [c.129]
Система питания дизеля существенно отличается от системы питания карбюраторного двигателя. От качества распыливания, равномерности и точности подачи топлива в цилиндры зависят основные показатели эффективности и экономичности дизеля. [c.153]
В соответствии с опытными данными показатель эффективности проходки Спр сравнительно быстро растет с увеличением энергии удара Лг- Отсюда следует вывод, что, увеличивая работу удара и оставляя при этом мощность приводного двигателя неизменной за счет снижения числа ударов в единицу времени, можно одновременно добиться увеличения про- [c.52]
Обобщенный параметр определяют по формулам (29) и (30), а удельные показатели эффективности массы, мощности Двигателя, продолжительности и трудоемкости монтажа соответственно по формулам (31—34). [c.268]
Для определения энергетических показателей теплового двигателя и оценки его эффективности необходимо знать количество тепловой энергии, передаваемой рабочему телу в результате сгорания топлива. Так как при сгорании топлива рабочему телу передается энергия в тепловой форме, его параметры состояния (давление, объем и температура) будут изменяться. По изменению этих параметров можно определить количество тепловой энергии, переданной рабочему телу в процессе сгорания (окисления) топлива. Напомним, что в результате окисления (сгорания) топлива происходит изменение состава рабочего тела, что также вызывает некоторое изменение параметров рабочего тела. При рассмотрении идеализированных циклов такого эффекта не происходило. В реальных циклах его необходимо учитывать. [c.172]
Для создания высокоэффективного автомобиля необходимо использовать двигатель, обладающий высокими энергетическими и экономическими показателями. Эффективность работы в составе силовой установки автомобиля можно предварительно оценить на основании его потребительских свойств, описываемых некоторым набором характеристик. Эти характеристики отражают поведение двигателя в составе силовой установки машины. [c.421]
Иногда по оси ординат вместо среднего эффективного давления Ре откладывают значения крутящего момента двигателя. В этом случае теряется представление о качественной стороне эффективных показателей и возможность объективного сопоставления показателей различных двигателей. [c.435]
Одним из основных показателей эффективности ракетного двигателя является удельная тяга, или удельный импульс. Под этими терминами-синонимами понимается одно и то же, но в различной формулировке. [c.24]
Но мало создать необходимую тягу. Она должна быть получена экономными средствами с возможно меньшим расходом рабочего тела. Экономичность расхода или эффективность двигателя, как мы уже знаем, определяется показателем удельной тяги — тяги, отнесенной к секундному весовому расходу. Какими путями достигается высокая удельная тяга — это особая тема. И по сути дела именно ей будут посвящены следующие две главы. [c.104]
Для определения показателей эффективности необходимо рассмотреть взаимодействие системы аварийной защиты и двигателя. Схема такого. взаимодействия показана на рис. 7. 13. В общем случае двигатель может находиться в двух состояниях А — исправном А — неисправном, когда двигатель находится в аварийном состоянии, которое может перейти в отказ. [c.333]
Мощность, вращающий момент и к. п. д. характеризуют двигатель как источник энергии. В координатах эффективная мощность А е — частота вращения вала п (рис. 141), точка А соответствует номинальному режиму тепловозного двигателя. Поле возможных установившихся режимов работы двигателя определяется, если наложить на этот график зависимости потребляемой мощности от частоты вращения. Зависимости показателей работы двигателя от частоты вращения вала отбора мощности называются скоростными характеристиками. К ним относится также зависимость Ме=1 п). Скоростные характеристики различны для двигателей тепловозов с электрической и гидравлической передачами. На тепловозах с электрической пере- [c.237]
Наиболее объективную оценку динамических качеств автомобильного двигателя можно получить при анализе его внешней скоростной характеристики. Внешняя скоростная характеристика представляет собой зависимость показателей работы двигателя (мощности, крутящего момента, коэффициента наполнения цилиндров, удельного эффективного расхода топлива и др.) от частоты вращения коленчатого вала (КВ) при неизменном положении органа управления, обеспечивающем максимальную подачу топлива в цилиндры. [c.5]
Экономичность работы двигателя определяется пределами воспламенения эффективного обеднения, значения которого как отмечалось зависят от предельной концентрации топлива в топливно-воздушной смеси, при которой происходит воспламенение от факела. Если топливно-воздушная смесь двух аналогичных по химической природе топлив при одной и той же концентрации топлива имеет одинаковые теплоты сгорания, то следует ожидать одинаковых показателей экономичности двигателя. [c.202]
Основными показателями работы двигателя являются эффективный к, п. д. двигателя Т1е, эффективная мощность Ме, среднее эффективное давление Ре. [c.22]
Использование приведенного среднего давления как показателя эффективности комбинированного двигателя практически вполне оправдано, так как габариты и масса двигателя определяются в основном размерами поршневой части. Входящие в комбиниро- [c.17]
Многие зарубежные фирмы прежде всего с целью улучшения равномерности дозирования топлива по цилиндрам применяют системы впрыска топлива. Наиболее распространены механические системы непрерывного впрыска бензина во впускные каналы К—Шгоп1с и электронные системы импульсного впрыска L—1е1гошс с давлением впрыска 50. .. 300 кПа. Впрыск топлива перед впускными клапанами дает возможность двигателю устойчиво работать на обедненной смеси, является эффективным средством снижения образования СО, Сп и расхода топлива. Системы впрыска имеют большие потенциальные возможности улучшения показателей автомобильного двигателя, определяемые прежде всего высокой точностью дозирования, возможности программирования любой характеристики топливоподачн. В связи с тем что впускной тракт теряет функции смесеобразующего элемента, появляется возможность улучшить мощностные характеристики двигателя путем реализации резонансного наддува. [c.41]
При сравнении тепловых двигателей, использующих теплоту различных температурных потенциалов, термический КПД цикла отражает лииш внешние условия, но не совершенство самой машины, так как в выражения вида т]( = 1 — входят температуры источника и приемника Тг теплоты, но не характеристики рабочего тела в цикле. Для учета конкретных потерь в практику были введены дополнительные показатели эффективности преобразования, такие, как индикаторный, относительный, электрический, эффективный и другие КПД машин и отдельных их элементов. Разнородность этих коэффициентов затрудняет сравнительный анализ эффективности тепловых двигателей. [c.366]
Наиболее важным экономическим показателем работы двигателя является удельный эффективный расход топлива часовой расход топлива G , эффективный к. п. д. и др., поэтому в качестве нагрузочных характеристик, обычно, принимаются зависимости f (Л Л Gr=f N,) Tl,= / N,) или = f iPeY Gj - = / (p,), He = / ipe) и др. [c.84]
Характеристиками двигателя внутреннего сгорания называется зависимость крутящего момента М, эффективной мощности N , среднего эффективного давления и других показателей работы двигателя от переменного параметра, в качестве которого может быть принято число оборотов двигателя. При этом входная координата двигателя — положение h органа управления — остается неизменной на всем интервале изменения п, что свидетельствует о том, что кривые типа М = f (п) и = f (п) при h = onst характеризуют свойства двигателя, не связанного в работе с регулятором [34]. [c.57]
Диагностику проводят по принципу от целого к частному . Это означает, что, прежде чем делать углубленную поэлементную диагностику сложного механизма, необходимо определить его техническое состояние комплексно по показателям эффективности (рабочим параметрам). Использование этого принципа упрощает и рационализирует процессы диагностики. Совершенство методов диагностики зависит от качества применяемой аппаратуры и от уровня автоматизации процесса. При этом возможна автоматизация отдельных диагностических комплексов (например, двигателя, системы зажигания, тормозов) или всей системы диагностических работ по автомобилю в целом. Степень автоматизации может быть тем выше, чем больше число объектов диагностики, т. е. в тех случаях, когда надлежащая объективность и производительность диагноза операторами невозможна или экономически нецелесообразна. Добротность методов и средств диагностики оценивают экономичностью, достоверностью и доступностью. [c.103]
Испытания двигателей осуществляются тормозным, парциальным и бестормозным методами. Тормозной метод позволяет определять основные показатели эффективности и экономичности двигателей с высокой степенью точности (до 1,5%). При парциальном методе оценка основных показателей двигателей внутреннего сгорания производится за счет выключения части цилиндров и догрузки с помощью тормозной установки малой мощности. Стационарные и передвижные тормозные установки громоздки, сравнительно дороги и не всегда экономически целесообразны. [c.229]
Коэффициент избытка воздуха сх является важнейшим фактором, влияющим на экологические и экономические показатели газового двигателя. На рис. 1 показаны типичные характеристики изменения индикаторного КПД, среднего эффективного давления, концентраций окислов азота и углеводородов в продуктах сгорания от состава газовоздушной смеси [1, 2]. Начиная со значений а = 1,1-ь1,15 обеднение смеси приводит к непрерывному уменьшению концентраций окислов азота, которые при а > 2,0 могут составлять 2,0-5-2,5 г/кВт ч., что удовлетворяет очень жестким требованиям Европейских стандартов Еиго-5 и ТА-1ий. Однако эффективность процесса сгорания при этом ухудшается из-за нестабильности окислительных процессов в отдельных зонах камеры сгорания, что приводит, начиная с а >1,2, к росту концентрации несгоревших углеводородов. [c.4]
Литровая мощность характеризует степень эффективности использования рабочего объема цилиндров зависит от величины среднего эффективного давления р , числа оборотов п коленчатого вала двигателя итактности двигателя т и является показателем форсированности двигателя по и п. [c.23]
На рис. 8-12 приведены графики г ср/иа=/(Чн), рас считанные для производительных крановых перегрузоч ных механизмов. Эти зависимости наглядно иллюстри руют влияние регулировочных свойств системы электро привода на практически реализуемые скоростные пара метры кранового механизма. Чем хуже регулировочные свойства электропривода, тем большим является влияние переходных режимов на время грузового цикла из-за увеличения числа включений. Вследствие этого рост производительности с увеличением скорости механизма замедляется. В то же время пропорционально скорости увеличиваются мощность и махово ) момент двигателя. Увеличение момента инерции и общее увеличение числа включений ведет к резкому повышению динамических потерь в системе, поэтому показателем эффективности крановых электроприводов является обеспечение максимума производительности при минимальных затратах энергии. Такая постановка задачи приводит к определению максимума функциональных зависимостей [c.186]
В действительном рабочем цикле двигателя теплота к рабочему телу подводится в результате сжигания горючего в окислителе. При сгорании рабочее тело претерпевает химические и физические изменения, приводящие к изменению также его термодинамических параметров. Характер протекания этих изменений существенно влияет как на показатели работы двигателя (экономичность и эффективность), так и на эксплуата-ционн ые показатели (надежность). [c.151]mash-xxl.info
В данной теме продолжаем решать задачи на тепловые двигатели и коэффициент полезного действия теплового двигателя. В частности подробно остановимся на решении задач, связанных с графиками тепловых процессов.
Задача 1. Одноатомный идеальный газ совершает цикл, состоящий из двух адиабат и двух изохор. В процессе адиабатного расширения 1—2 температура газа Т2 = 0,75Т1, а в процессе адиабатного сжатия 3—4 температура газа Т3 = 0,75Т4. Определите КПД цикла.
|
ДАНО: |
РЕШЕНИЕ Коэффициент полезного действия цикла Q1 – количество теплоты, подведенное к газу; Q2 – количество теплоты, отведенное от газа. Теплота к газу подводится в процессе 4–1 в количестве Теплота отводится от газа в процессе 2–3 в количестве Тогда КПД цикла |
Ответ: КПД цикла составляет 25%.
Задача 2. КПД теплового двигателя, рабочим телом которого является v моль одноатомного идеального газа, равен η. Газ совершает цикл, представленный на рисунке. Разность максимальной и минимальной температур газа в цикле равна ΔТ. Определите работу газа в изотермическом процессе.
|
ДАНО: |
РЕШЕНИЕ Коэффициент полезного действия цикла равен Процесс 1–2 является изотермическим и поэтому и Следовательно, из первого закона термодинамики Процесс 2–3 является изохорным, следовательно работа расширения равна нулю Тогда из первого закона термодинамики Тогда КПД Искомая работа газа равна |
Задача 3. На рисунке изображен цикл, проводимый с одноатомным газом. Определите КПД этого цикла.
РЕШЕНИЕ
Запишем формулу для расчета коэффициента полезного действия цикла
Из графика видно, что при расширении работа, совершаемая газом, положительна и численно равна площади фигуры, ограниченной графиком , осью V и отрезками V0–2 и 2V0–3.
Работа, совершаемая при сжатии газа в ходе процесса 3–1, отрицательна и численно равна площади фигуры, ограниченной графиком процесса 3–1, осью V и отрезками V0–1 и 2V0–3.
Тогда, полезная работа газа за цикл, равна разности этих площадей
Из графика видим, что в процессе 1–2 происходит изохорное нагревание газа, а в процессе 2–3 — его изобарное расширение. Следовательно, в этих процессах газ получает теплоту
Из первого закона термодинамики следует
Так как работа газа зависит от вида процесса, то работа 1–2–3 равна сумме работ на участке 1–2 и участке 2–3
При изохорном процессе работа равна нулю
Изменение внутренней энергии
Тогда теплота, подведённая к газу
Тогда
Ответ: КПД цикла равен 10,3%.
Задача 4. Тепловой двигатель, рабочим телом которого является идеальный газ, совершает цикл, изображенный на рисунке. Определите КПД двигателя.
РЕШЕНИЕ
Коэффициент полезного действия цикла
Полезная работа газа
Теплота подводится к газу в изохорном процессе 1–2 и в изобарном процессе 2–3. Согласно первому закону термодинамики эта теплота равна
Работа газа в процессе 1–2–3 равна сумме работ в процессах 1–2 и 2–3
Так как процесс 1–2 изохорный работа расширения газа равна нулю. Тогда работа в процессе 1–2–3
Внутренняя энергия является функцией состояния термодинамической системы и не зависит от того, каким образом система перешла в это состояние. Поэтому изменение внутренней энергии не зависит от вида процессов и равно разности ее значений в конечном и начальном состояниях
Т.к. из уравнения Менделеева-Клапейрона
Тогда количество теплоты, подведенное к газу
Тогда
Ответ: КПД двигателя равен 19%.
Задача 5. КПД тепловой машины в цикле 1—2—3—1 равен 50%, а в цикле 1—3—4—1 КПД равен 20%. Найдите КПД тепловой машины, работающей по циклу 1—2—3—4.
|
ДАНО: |
РЕШЕНИЕ Из графика видно, что процессы 1–2 и 3–4 представляют собой изотермы. График процесса 1–3 представляет собой адиабату, так как в этом случае давление газа уменьшается быстрее, чем при изотермическом процессе. Процессы один-четыре и два-три происходят при неизменном объеме газа. Следовательно, это изохорные процессы. Запишем формулу для определения коэффициента полезного действия для цикла 1–2–3–1 КПД для цикла 1–3–4–1 Т.к. процессы 2–3 и 4–1 изохорные, то подведенная теплота расходуется на изменение внутренней энергии. Температура газа в состояниях 1 и 2 одинакова, как и температура газа в состояниях 3 и 4. Следовательно, изменение внутренней энергии в процессах 2–3 и 4–1 одинаковое, а значит Q41 = Q23. Тогда для цикла 1–2–3–4–1 |
Ответ: КПД тепловой машины, работающей по циклу 1—2—3—4 равен 40%.
videouroki.net
регулируя сечения сопловых аппаратов турбин
F
т1
и
F
т2
или изменяя
отношения температур газа перед турбинами Т1 и Т2
ϑ
г
=
T
г1
/T
г2
,
что осуществляется установкой перед турбиной Т2 промежуточной
камеры сгорания.
При
ϑ
г
=
T
г1
/T
г2
=
const величина
π
т1
=
const. При фиксиро-
ванной температуре перед первой турбиной
T
г1
=
const и понижении
температуры
Т
г2
увеличивается отношение
ϑ
г
, величина
π
т1
растет
и увеличиваются параметры
ˉ
G
к2
и
π
к2
. При этом рабочие точки на
характеристике компрессора К1 удаляются от зоны помпажа, если с
увеличением
π
т1
усиливается и работа турбины Т1, что свойственно
особенно турбинам высокого давления.
Таким образом, для улучшения помпажных характеристик в ГТУ,
выполненных по схемам 2БН как без регенератора, так и с регенерато-
ром, необходимо ввести в конструкцию ГТД промежуточную камеру
сгорания и выполнять программу регулирования с уменьшением тем-
пературы газа
Т
г2
при снижении мощности установки, чтобы отно-
шение
ϑ
г
=
T
г1
/T
г2
возрастало. Такой способ регулирования являет-
ся тепловым регулированием сечения сопловых аппаратов ТНД. Эта
программа регулирования более экономична, так как увеличивается
суммарная степень повышения давления и повышается КПД газотур-
бинного двигателя при частичной мощности.
Особенности расчета переходного, переменного режимов и ре-
гулирования двухвальных блокированных ГТД с нагрузкой на роторе
высокого давления.
ГТД, выполненные по схеме 2БВ, имея преимуще-
ство в повышенной экономичности на режимах частичной мощности,
обладают и недостатком — температура перед турбинами Т1 и Т2 на
этих режимах увеличивается. При снижении мощности температура
Т
г1
вначале может возрастать, а затем снижаться. Такое изменение
температуры нежелательно, так как затрудняет эксплуатацию на ре-
жимах частичной мощности.
Это отрицательное свойство установки можно устранить, если пе-
ред турбиной низкого давления ввести промежуточную камеру сгора-
ния. Рассмотрим режим работы свободного турбокомпрессора блока
низкого давления ГТД с компрессором К1 и турбиной Т2 (см. рис. 1,
б
)
или турбиной Т3 (см. рис. 2,
б
) без промежуточной камеры сгорания.
Проведя простейшие преобразования в известном уравнении рас-
хода газа через турбину:
ˉ
G
т2
=
G
т2
/G
т20
=
p
(
T
г20
/
Т
г2
)
q
(
p
2
г2
−
p
2
т2
)
/
(
p
2
г20
−
p
2
т20
)
F
т2
/F
т2
,
и заменив величину
ˉ
G
т2
относительным параметром расхода воздуха
ˉ
G
к1
через компрессор К1, принимая
g
т2
=
G
т2
/G
к1
≈
const на всех ре-
жимах, обозначив
Т
г2
/
Т
г20
=
Т
г2
и используя выражение
ˉ
G
к1
= ˉ
G
к2
ˉ
π
к1
,
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2006. № 3 89
vestnikmach.ru
