Расчет индикаторных параметров рабочего цикла

Рабочий цикл ДВС характеризуется средним индикаторным давлением, индикаторной мощностью и индикаторным КПД.

1. Определяется теоретическое среднее индикаторное давление – теоретическая индикаторная работа цикла двигателя (избыточная работа, получаемая за такты сжатия и расширения), снимаемая с единицы рабочего объема.

Для бензинового двигателя, работающего по циклу с подводом теплоты при V =const, теоретическое среднее индикаторное давление рассчитывается по формуле, МПа

,

(9.1)

а для дизеля, работающего по циклу со смешанным подводом теплоты, МПа

.

(9.2)

2. Определяется среднее индикаторное давление действительного цикла, которое отличается от теоретического на величину, пропорциональную уменьшению расчетной диаграммы за счет ее скругления. Уменьшение теоретического среднего индикаторного давления вследствие отклонения действительного процесса от расчетного цикла оценивается коэффициентом полноты диаграммы φ_и и величиной среднего давления насосных потерь при процессах впуска и выпуска Δ p_i. При проведении расчетов потери на газообмен учитываются в работе, затрачиваемой на механические потери. В связи с этим принимают, что среднее индикаторное давление действительного цикла отличается от теоретического только на коэффициент полноты диаграммы φ_и.

Среднее индикаторное давление действительного цикла, МПа

.

(9.3)

Коэффициент полноты диаграммы принимается, согласно рекомендациям табл. 9.1.

Таблица 9.1

Коэффициент полноты диаграммы

3. Определяется индикаторный КПД (η _i), характеризующий степень использования в действительном цикле теплоты топлива для получения полезной работы и представляющий собой отношение теплоты, эквивалентной индикаторной работе цикла, ко всему количеству теплоты, внесенной в цилиндр топливом. Таким образом, индикаторный КПД учитывает все тепловые потери действительного цикла: в окружающую среду, т.е. в систему охлаждения; с отработавшими газами; от неполноты сгорания.

Для автомобильных и тракторных двигателей, работающих на жидком топливе, индикаторный КПД рассчитывается по формуле

,

(9.4)

а для автомобильных и тракторных двигателей, работающих на газообразном топливе, по формуле

,

(9.5)

где – количество горючей смеси, моль гор.см./моль топл.; – низшая теплота сгорания газообразного топлива, МДж/м³.

Величины индикаторного КПД современных двигателей, работающих на номинальном режиме, приведены в табл. 9.2.

4. Определяется индикаторный удельный расход топлива.

Для двигателей, работающих на жидком топливе, индикаторный удельный расход топлива рассчитывается по формуле, г/(кВт·ч)

.

(9.6)

Таблица 9.2