Основы работы и конструкция двигателя

§ 8. Основные показатели и особенности дизельного двигателя


§ 5. Принцип работы двигателя внутреннего сгорания
§ 7. Общее устройство двигателя
§ 8. Основные показатели и особенности дизельного двигателя

§ 8. Основные показатели и особенности дизельного двигателя

Основные показатели двигателя — мощность, экономичность и коэффициент полезного действия.

Мощность двигателя измеряют в лошадиных силах (л. с.) или по системе СИ в киловаттах (кВт), 1кВт равен 1,36 л. с. Различают индикаторную и эффективную мощность двигателя. Индикаторной называют мощность, развиваемую газами внутри цилиндра работающего двигателя. Эффективной, или действительной, называют мощность, получаемую на коленчатом валу. Эффективная мощность меньше индикаторной на 10— 20%, так как часть мощности затрачивается на преодоление сил трения в механизмдх двигателя.

Механическим коэффициентом полезного действия (КПД) называют отношение эффективной мощности к индикаторной. Он зависит в основном от качества обработки деталей, смазывания трущихся деталей и правильности сборки двигателя. Величина механического КПД колеблется в пределах 80—90%.

Эффективным коэффициентом полезного действия называют отношение количества теплоты, превращенной в механическую работу, к количеству теплоты, содержащейся в топливе. Он зависит в основном от качества регулировки двигателя. Величина эффективного КПД находится в пределах 0,26—0,37. В исправном двигателе около 30% тепла идет на получение эффективной мощности. Остальная тепловая энергия расходуется на механические потери (=10%), нагрев охлаждающей воды ( =35%) и двигателя ( =10%), а также уносится с отработавшими газами (=15%).

Экономичность работы двигателя характеризуется удельным расходом топлива. Последний определяют делением часового расхода топлива на эффективную мощность двигателя. У двигателей семейства «Беларусь» удельный расход топлива не более 195 т/э. л. с. ч (72 мкг/Дж). Если в тракторе изношены, разрегулированы или не смазаны трущиеся детали, то мощность двигателя будет меньше, а экономичность снизится.

Мощность двигателя и экономичность его работы зависит в основном от рабочего объема цилиндров, номинальной частоты вращения коленчатого вала и степени сжатия.

У дизельных двигателей, работающих с большей частотой вращения, подача топлива в цилиндры происходит за весьма малый промежуток времени (0,002—0,005 с). Поэтому топливо с воздухом перемешивается и воспламеняется почти одновременно. Быстрое и полное сгорание топлива в цилиндрах двигателя возможно только в том случае, если оно поступает в цилиндр в распыленном виде, а его мелкие частицы окружены достаточным количеством воздуха. Для хорошего распыливания и перемешивания с воздухом топливо

Иллюстрация к статье `Основы работы и конструкция двигателя - §  8.  Основные  показатели  и  особенности  дизельного  двигателя`


11. Камеры сгорания двигателей:

а — Д65-М, Д65-Н, 6 — Д-50, Д-50Л; 1 — цилиндр. 2 — головка цилиндра, 3 — форсунка, 4 — камера сгорания, 5 — поршень, 6 — вихревая камера

подается под высоким давлением через отверстие малого диаметра.

В двигателях Д65-М и Д65-Н* применен непосредственный впрыск топлива в камеру сгорания, которая расположена в поршне (11, о). Диаметр рас выливающих отверстий в форсунках этих двигателей равен 0,32 мм, а давление впрыска — 17,5 + 0,5 МПа (175 + 5 кгс/см2).

В двигателях Д-50 и Д-50Л выполнены раздельные камеры сгорания (11, б), которые обеспечивают хорошее распыливание топлива при меньших давлениях подачи (13 + 0,5 МПа) и больших диаметрах распыливающих отверстий. Камера сгорания этих двигателей состоит из основной камеры, расположенной над поршнем, и вихревой камеры 6, находящейся в головке цилиндров. Вихревая камера имеет шарообразную форму и соединяется с основной косо расположенной горловиной. Распыливающее отверстие форсунки входит в полость вихревой камеры При такте сжатия воздух из цилиндров поступает под давлением в вихревую камеру. Поскольку горловина расположена касательно

к вихревой камере, то воздух получает вращательное (вихревое) движение. Когда в конце такта сжатия в вихревую камеру подается топливо, то благодаря завихрению воздуха оно хорошо перемешивается с воздухом. Здесь же топливо воспламеняется. Вместе с расширяющимися газами при рабочем ходе горящая смесь топлива с воздухом выбрасывается в основную камеру сгорания, где полностью сгорает. Недостаток последнего способа смесеобразования заключается в сложности конструкции головки цилиндров из-за размещения в ней вихревых камер.

Контрольные вопросы.

1. Какие физические законы положены в основу работы двигателя внутреннего сгорания?

2. Из каких деталей состоит простейший двигатель?

3. Что называется камерой сжатия?

4. Что такое степень сжатия?

5. Перечислите процессы, происходящие в цилиндре двигателя.

6. Каков порядок работы четырехтактного четырехцилиндрового двигателя.

7. Назовите основные механизмы и системы двигателя.

8. Чем определяется экономичность двигателя?

9. От чего зависит мощность двигателя?

10. Объясните действие вихревой камеры.


2008-2018©