Толтыру коэффициенті енгізу процесін сипаттайтын маңызды фактор болып табылады, сонымен қатар толтыру коэффициенті цилиндрге түсетін жаңа заряд мөлшерінің цилиндрдің жұмыс көлеміне кететін мөлшерге қатынасы болып келеді.
Төрттактілі қозғалтқыштар үшін үрлеуді есептегенде және цилиндр зарядталғанға дейін
Төрттактілі қозғалтқыштар үшін үрлеуді есептемегенде және цилиндр зарядталғанға дейін (φоч= φдоз=1)
(εpa - pr ).
Толтыру коэффициенті негізінен қозғалтқыш тактілігінен, оның жылдам жүргіштігінен және газтарату жүйесінен тәуелді болады.
Толтыру коэффициенті ηv толық салмақ кезінде әр түрлі автокөлік және трактор қозғалтқыштар типтері үшін төмендегідей аралықтада болады:
Электронды бүркетін қозғалтқыштар үшін............................ 0,80 – 0,96
Карбюраторлы қозғалтқыштар үшін...................................... 0,70 – 0,90
|
|
Үрмесіз дизельдер үшін...........................................................0,80 – 0,94
Үрмелі дизельдер үшін............................................................0,80 – 0,97
2.1-кесте. Енгізу процесі есептелген параметрлерінің қорытынды мәндерінің кестесі
2.1-кесте
Параметрлер | Өлшем бірліктер | Енгізу және газалмасу процесі | |||
Қозғалтқыш түрі (мысалы, карбюраторлы қозғалтқыш) | |||||
n | айн/мин | ||||
K | |||||
МПа | |||||
∆T | °С | ||||
∆ | МПа | ||||
МПа | |||||
Та | K | ||||
СЫҒУ ПРОЦЕСІН ЕСЕПТЕУ
8. Сығу политропы орташа көрсеткішін анықтаймыз.
Сығу процесі кезінде қозғалтқыш цилиндрінде жұмыс денесінің температурасы мен қысымы артады, бұл отынның тұтануы мен тиімді жануын қамтамасыз етеді.
n1 шамасы тәжірибелік мәліметтер бойынша қозғалтқыш иінді білігінің айналу жиілігіне, сығу дәрежесіне, цилиндрлер өлшеміне, цилиндр мен поршень материалына, жылуалмасу жән басқа да факторлардан тәуелді алынады.
Сығу процесінің тез өтетінін (0,015–0,005 номинальды режимде) ескерсек, сығу процесі кезіндегі жұмыс денелері мен цилиндр қабырғалары арасындағы қосынды жылуалмасу өте аз мөлшерде болады, сондықтан n1 шамасын k1 адиабатасының орташа көрсеткіші бойынша есептеуге болады.
3-суреттегі номограмма бойынша ε және Та сәйкес мәндері үшін k1 шамасы анықталады.
|
|
3-сурет. k1 сығу адиабатасының көрсеткішін анықтауға арналған номограмма.
k1 шамасына байланысты сығу политропы көрсеткіштерінің мәндері n1 келесі аралықтарда болады:
Бензинді қозғалтқыштар үшін............................... (k1 – 0,00) – (k1 – 0,04)
Дизельдер үшін.......................................................... (k1 +0,02) – (k1 – 0,02)
n1 таңдауда иінді білік айналуының жиілігі азаюынан цилиндр қабырғасына газдардан жылу берілу артып, ал n1 k1 -ге қарағанда біршама кемитінін ескеру керек. Немесе политроп көрсеткішін мына өрнекпен анықтауға болады n1 = 1,41 – (120/ пх)
9. Сығу процесінің соңындағы қысым мен температура.
Сығу процесі соңындағы қысым (МПа) мен температура (К) n1 тұрақты көрсеткіші бар политроп теңдеуінен анықталады:
Заманауи автокөлік және трактор қозғалтқыштарында сығу процесі соңындағы қысым мен температура мына аралықтарда болады:
Электронды бүркетін қозғалтқыштар үшін.............. рс=1,0 – 2,5 МПа
Карбюраторлы қозғалтқыштар үшін......................... рс =0,9 – 2,0 МПа және
Тс =600 – 800 К
Үрмесіз жылдамжүрісті дизельдер үшін.................... рс =3,5 – 5,50 МПа және
Тс.=700 – 900 К
Үрмелі дизельдер үшін рс және Тс мәндері үрлеу дәрежесіне байланысты өсіп отырады.
10. Сығу процесінің соңындағы орташа мольдік жылусыйымдылық.
Сығым процесінің аяғындағы орташа мольдік жылу сыймдылығы:
а) жанғыш қоспаның (ауаның)- =20,6+2,638· 10-3tc, где tc = Tc–273°С;
б) қалдық газдың - 2.5 кестедегі көрсеткіштерді пайдалана отырып интерполяция тәсілімен анықталады.
в) жұмыс қоспасының :
2.2-кесте. Орташа мольдік жылусыйымдылық мәндері
2.2-кесте
Температура, °С | Тұрақты көлемде жеке газдардың орташа мольдік жылусыйымдылығы кДж/(кмоль·град) | ||||||
ауа | CO | ||||||
20,759 | 20,960 | 20,105 | 20,303 | 20,809 | 27,546 | 25,185 | |
20,839 | 21,224 | 20,734 | 20,621 | 20,864 | 29,799 | 25,428 | |
20,985 | 21,617 | 20,801 | 20,759 | 20,989 | 31,746 | 25,804 | |
21,207 | 22,086 | 20,973 | 20,809 | 20,203 | 33,442 | 26,261 | |
21,475 | 22,564 | 21,186 | 20,872 | 21,475 | 34,936 | 26,776 | |
21,781 | 23,020 | 21,450 | 20,935 | 21,785 | 36,259 | 27,316 | |
22,091 | 23,447 | 21,731 | 21,002 | 22,112 | 37,440 | 27,881 | |
22,409 | 23,837 | 22,028 | 21,094 | 22,438 | 38,499 | 28,476 | |
22,714 | 24,188 | 22,321 | 21,203 | 22,756 | 39,450 | 29,079 | |
23,008 | 24,511 | 22,610 | 21,333 | 23,062 | 40,304 | 29,694 | |
23,284 | 24,804 | 22,882 | 21,475 | 23,351 | 41,079 | 30,306 | |
23,548 | 25,072 | 23,142 | 21,630 | 23,623 | 41,786 | 30,913 | |
23,795 | 25,319 | 23,393 | 21,793 | 23,878 | 42,427 | 31,511 | |
24,029 | 25,549 | 23,621 | 21,973 | 24,113 | 43,009 | 32,093 | |
24,251 | 25,763 | 23,849 | 22,153 | 24,339 | 43,545 | 32,663 | |
24,460 | 25,968 | 24,059 | 22,333 | 24,544 | 44,035 | 33,211 | |
24,653 | 26,160 | 24,251 | 22,518 | 24,737 | 44,487 | 33,743 | |
24,837 | 26,345 | 24,435 | 22,698 | 24,917 | 44,906 | 34,262 | |
25,005 | 26,520 | 24,603 | 22,878 | 25,089 | 45,291 | 34,756 | |
25,168 | 26,692 | 24,766 | 23,058 | 25,248 | 45,647 | 35,225 | |
25,327 | 26,855 | 24,917 | 23,234 | 25,394 | 45,977 | 35,682 | |
25,474 | 27,015 | 25,063 | 23,410 | 25,537 | 46,283 | 36,121 | |
25,612 | 27,169 | 25,202 | 23,577 | 25,666 | 46,568 | 36,540 | |
25,746 | 27,320 | 25,327 | 23,744 | 25,792 | 46,832 | 36,942 | |
25,871 | 27,471 | 25,449 | 23,908 | 25,909 | 47,079 | 37,331 | |
25,993 | 27,613 | 25,562 | 24,071 | 26,022 | 47,305 | 37,704 | |
2600* | 26,120 | 27,753 | 25,672 | 24,234 | 26,120 | 47,515 | 38,060 |
2700* | 26,250 | 27,890 | 25,780 | 24,395 | 26,212 | 47,710 | 38,395 |
2800* | 26,370 | 28,020 | 25,885 | 24, 550 | 26,300 | 47,890 | 38,705 |
2.3-кесте. Сығу процесі есептелген параметрлерінің қорытынды мәндерінің кестесі
2.3-кесте
Параметрлер | Өлшем бірліктер | Енгізу және газалмасу процесі | |||
Қозғалтқыш түрі (мысалы, карбюраторлы қозғалтқыш) | |||||
n | айн/мин | ||||
МПа | |||||
K | |||||
2.4-кесте. 2.2-кесте мәліметтерін талдау негізінде алынған эмпирикалық формулалар
|
|
2.4-кесте
Газ атауы | Тұрақты көлемде жеке газдардың орташа мольдік жылусыйымдылығын анықтауға арналған формулалар, кДж/(кмоль·град), температура үшін, °С. | |
0- ден 1500-ге дейін | 1500-ден 2800-ге дейін | |
Ауа | z | |
Оттегі | z | |
Азот | z | |
Сутегі | z | |
Көміртек оксиді | z | |
Көмірқышқыл газы | z | |
Су буы | z |
2.5-кесте. α коэффициентіне тәуелділік
2.5-кесте
Темпера- тура, °С | Бензиннің жану өнімдерінің орташа мольдік жылусыйымдылығы, егер , кДж/(кмоль·град) | |||||||||||
0,70 | 0,75 | 0,80 | 0,85 | 0,90 | 0,95 | 1,00 | 1,05 | 1,10 | 1,15 | 1,20 | 1,25 | |
21,683 | 21,786 | 21,880 | 21,966 | 22,046 | 22,119 | 22,187 | 22,123 | 22,065 | 22,011 | 21,962 | 21,916 | |
21,902 | 22,031 | 22,149 | 22,257 | 22,356 | 22,448 | 22,533 | 22,457 | 22,388 | 22,325 | 22,266 | 22,216 | |
22,140 | 22,292 | 22,431 | 22,559 | 22,676 | 22,784 | 22,885 | 22,796 | 22,722 | 22,650 | 22,584 | 22,523 | |
22,445 | 22,618 | 22,706 | 22,921 | 23,055 | 23,173 | 23,295 | 23,200 | 23,115 | 23,036 | 22,964 | 22,898 | |
22,777 | 22,968 | 23,143 | 23,303 | 23,450 | 23,586 | 23,712 | 23,613 | 23,521 | 23,437 | 23,360 | 23,289 | |
23,138 | 23,345 | 23,534 | 23,707 | 23,867 | 24,014 | 24,150 | 24,045 | 23,748 | 23,859 | 23,777 | 23,702 | |
23,507 | 23,727 | 23,929 | 24,113 | 23,284 | 24,440 | 24,586 | 24,475 | 24,373 | 24,280 | 24,193 | 24,114 | |
23,882 | 24,115 | 24,328 | 24,523 | 24,702 | 24,868 | 25,021 | 24,905 | 24,798 | 24,700 | 24,610 | 24,527 | |
24,249 | 24,493 | 24,715 | 24,919 | 25,107 | 25,280 | 25,441 | 25,319 | 25,208 | 25,106 | 25,012 | 24,925 |
№3 ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
ЖАНУ ЖӘНЕ ҰЛҒАЮ ПРОЦЕСТЕРІНІҢ ПАРАМЕТРЛЕРІН ЕСЕПТЕУ
Мақсаты: Жану соңындағы қысым мен температураны анықтаймыз.
1. Жану қоспасының молекулярлық өзгеру коэффициенті.
Жану кезінде көлемнің салыстырмалы өзгеруі μ о жану қоспасының молекулярлық өзгеруімен сипатталады және жану өнімдерінің моль мөлшерлерінің жану қоспасының моль мөлшеріне қатынасы болып келеді:
2. Жұмысшы жану қоспасының молекулярлық өзгеру коэффициенті.
Жұмысшы қоспаның жану кезінде көлемнің өзгеруінде жұмысшы қоспаның молекулярлық өзгеруінің нақты коэффициенті ескеріледі және мына формуламен есептеледі:
|
|
3. Химиялық толық жанбаудан жоғалған жылу мөлшері.
α<1 болатын қозғалтқыштарда оттегінің жетіспеуінен химиялық толық жанбау орын алып тұрады, МДж/кг
ΔH=119,95·(1-α)·L0
4. Жұмысшы қоспаның жану жылуы.
Жану процесіне жану қоспасы емес, жұмысшы қоспа (жану қоспасы + қалдық газдар) қатысатындықтан, отын жануының жылуын жұмысшы қоспаның жалпы мөлшеріне қатынасын алған дұрыс (МДж/кмоль жұм. қ.):
егер α ≥1 болса Н жұм.қ.= H u/[ M 1·(1+ γr)];
егер α <1 болса Н жұм.қ.=(H u - Δ H u)/[ M 1·(1+ γr)];
5. Жану өнімдерінің орташа мольдік жылу сыйымдылығы.
Отын толық жанғанда (), жану өнімдері көмірқышқыл газы мен су буларының, ал болғанда, оттегінің қоспаларынан тұрады. Бұдан
Отын толық жанбағанда (), жану өнімдері көмірқышқыл газының, көміртек оксидінің, су буының, бос оттегі мен азоттың қоспасынан тұрады. Бұдан
мұндағы: - жану соңындағы қоспа температурасы;
- 0°С тең температура.
Есептеулер кезінде жану өнімдерінің орташа мольдік жылусыйымдылығы 3.1-кестеде келтірілген эмпирикалық формулалармен анықталады.
3.1-кесте
Газ атауы | Тұрақты көлемде жеке газдардың орташа мольдік жылусыйымдылығын анықтауға арналған формулалар, кДж/(кмоль·град), температура үшін, °С. | |
0- ден 1500-ге дейін | 1500-ден 2800-ге дейін | |
Ауа | z | |
Оттегі | z | |
Азот | z | |
Сутегі | z | |
Көміртекоксиді | z | |
Көмірқышқылгазы | z | |
Су буы | z |
6. жылуды пайдалану коэффициенті.
1 және 2-суреттерде шамасының қозғалтқыштардың жылдамдық режимдерінен нақты тәуелділігі келтірілген. Есептеу үшін әрбір режим үшін мәнін қабылдау қажет.
7. Жану процесі соңындағы температура.
Жану теңдеуіне барлық белгілі параметрлердің сандық мәндерін қойғаннан кейін және ықшамдаудан соң бұл теңдеу екінші қатар теңдеуіне айналады:
мұндағы: A,B,C – белгілі шамалардың сандық мәндері.
Бұдан .
Одан соң, .
8. Жанудың максимальды қысымы.
а) теориялық , МПа
б) нақты МПа
9. Қысым жоғарылауының дәрежесі.
3.2-кесте. Жану процесінің есептелген параметрлерінің қорытынды мәндерінің кестесі
3.2-кесте
Параметрлер | Өлшем бірліктер | Жану процесі | |||
Қозғалтқыш түрі (мысалы, карбюраторлы қозғалтқыш) | |||||
n | айн/мин | ||||
Δ | |||||
К | |||||
МПа | |||||
ҰЛҒАЮ ЖӘНЕ ШЫҒАРУ ПРОЦЕССТЕРІНІҢ ПАРАМЕТРЛЕРІН ЕСЕПТЕУ РЕТІ
10. Ұлғаю және шығару процесстері.
Кеңею процесі соңындағы температура мен қысым мәндері потропты процесс формуласымен анықталады:
, МПа , K
Ұлғаю процесінің политроп көрсеткішін төмендегі өрнекпен анықтауға болады: п2 = 1,22 + (130/ пх)
Енгізу процесін есебінің басында шығару процесінің параметрлері беріледі (pr және Tr), ал қалдық газдардың қысымы мен температурасының дәлдігі мына формуламен тексеріледі:
,K
Төмендегі өрнектен есептеудің ауытқуы анықталады:
Δ
мұндағы: - есеп басында берілген қалдық газдардың температурасы, К
- есеп соңында нақтыланған қалдық газдардың температурасы, К.
3.3-кесте. Кеңею және шығару поцесстерінің есептелген параметрлерінің қорытынды мәндерінің кестесі.
3.3-кесте
Параметрлер | Өлшем бірліктер | Жану процесі | |||
Қозғалтқыш түрі (мысалы, карбюраторлы қозғалтқыш) | |||||
n | айн/мин | ||||
МПа | |||||
K | |||||
K | |||||
Δ | % |
№4 ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
ҚОЗҒАЛТҚЫШТЫҢ ЖҰМЫС ЦИКЛІНІҢ ИНДИКАТОРЛЫҚ ӨЛШЕМДЕРІН ЕСЕПТЕУ
Мақсаты: Индикаторлық параметрлерді анықтай отырып, іштен жану қозғалтқыштың жұмыс цикліне сипаттама беру.
1. Индикаторлық қысымды анықтаймыз.
Іштен жану қозғалтқышының жұмыс циклі орташа индикаторлық қысыммен, индикаторлық қуатпен және индикаторлық ПӘК-мен сипатталады.
V =const болатын жылу алу циклімен жұмыс істейтін бензинді қозғалтқыштар үшін теоритикалық орташа индикаторлық қысым:
Жылуды аралас алу циклімен жұмыс істейтін дизельдер үшін:
Нақты орташа индикаторлық қысым:
мұндағы: - диаграмма толықтығының коэффициенті.
Отынды электронды бүркетін қозғалтқыштар үшін.................0,95 – 0,98
Карбюраторлы қозғалтқыштар үшін.........................................0,94 – 0,97
Дизельдер үшін...............................................................................0,92 – 0,95
Толық салмақта жұмыс істегенде, (МПа) шамасы:
Төрттактілі бензинді қозғалтқыштар үшін...................................0,6 – 1,4
Форсирленген төрттактілі бензинді қозғалтқыштар үшін.............1,6-ға дейін
Үрмесіз төрттактілі дизельді қозғалтқыштар үшін.....................0,7 – 1,1
Үрмелі төрттактілі дизельді қозғалтқыштар үшін.......................2,2-ге дейін
3. Индикаторлық қуат шамасын анықтаймыз.
Қозғалтқыштың индикаторлық қуаты (Ni,) – цилиндр ішінде газдардың уақыт бірлігінде жасайтын жұмысы.
Көпцилиндрлі қозғалтқыш үшін (кВт)
Ni = pi ·Vh ·i·n/(30τ)
мұндағы: pi — орташа индикаторлық қысым, МПа;
Vh — бір цилиндрдің жұмыс көлемі, л (дм3);
i — цилиндрлер саны;
n — иінді білік айналуының жиілігі, мин-1;
τ — қозғалтқыш тактілігі.
4. Индикаторлық ПӘК мәнін табамыз.
Индикаторлық ПӘК пайдалы жұмысты жасау үшін нақты циклде отын жылуын пайдалану дәрежесін сипаттайды.
Сұйық отында жұмыс жасайтын қозғалтқыштар үшін
ηi=pi·l0·α/(Hu·ρ0·ηV)
мұндағы: pi - МПа-да;
кг/кг отын-да;
МДж/кг отын-да;
МПа-да берілген.
Газ тәріздес отында жұмыс жасайтын қозғалтқыштар үшін
ηi=0,003712·10-6·Mi´·T0·pi /(Hu·p0·ηV)
мұндағы: Mi´ - моль/моль отын-да;
T0 - К-де; pi және p0 МПа-да берілген.
Номинальды режимде істейтін қазіргі автокөлік қозғалтқыштарында индикаторлық ПӘК шамасы төмендегідей:
Отынды электронды бүркетін қозғалтқыштар үшін................0,35 – 0,45
Карбюраторлы қозғалтқыштар үшін........................................0,30 – 0,40
Дизельдер үшін..........................................................................0,40 – 0,50
Газды қозғалтқыштар үшін.......................................................0,28 – 0,35
5. Отынның меншікті индикаторлық шығынының шамасын есептейміз.
Индикаторлық ПӘК шамасы белгілі болғанда, сұйық отынның меншікті индикаторлық шығыны (г/кВт·ч):
Газ тәріздес отында жұмыс жасайтын қозғалтқыштар үшін газ отынының меншікті индикаторлық шығыны (м3/кВт·ч):
Номинальды режимде отынның меншікті шығыны
Отынды электронды бүркетін қозғалтқыштар үшін......... gi =180-230(г/кВт·ч)
Карбюраторлы қозғалтқыштар үшін.............................. gi =210-275(г/кВт·ч)
Дизельдер үшін................................................................... gi =170-210(г/кВт·ч)
Газды қозғалтқыштар үшін................................................. gi =10,5-13,5(г/кВт·ч)
4.1-кесте.Жұмыс циклінің индикаторлық параметрлерінің қорытынды мәндерінің кестесі
Параметрлер | Өлшем бірліктер | Қозғалтқыштың жұмыс циклінің индикаторлық параметрлері | |||
Қозғалтқыш түрі (мысалы, карбюраторлы қозғалтқыш) | |||||
n | айн/мин | ||||
pi | МПа | ||||
МПа | |||||
№5 ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
ҚОЗҒАЛТҚЫШ ПЕН ЦИЛИНДРДІҢ НЕГІЗГІ ӨЛШЕМДЕРІ МЕН НӘТИЖЕЛІ КӨРСЕТКІШТЕРІН ЕСЕПТЕУ
Мақсаты: Енгізу мен шығару процесстеріне атқаруға және әр түрлі механикалық кедергілерден (иінді – шатунды механизмдегі үйкеліс, көмекші механизмдерді қозғалту және басқалары) өтуге жұмсалатын қозғалтқыштың пайдалы жұмысын сипаттайтын тиімді көрсеткіштерді анықтау. Қозғалтқыштың негізгі конструктивті параметрлерін табу.
1. Механикалық жоғалтудың орташа қысымы.
Әр түрлі механикалық кедергілерден өтуге жұмсалатын жоғалтуларды механикалық жоғалтудың қуаты шамасымен немесе цилиндрдің жұмыс көлемі бірлігіне келетін механикалық жоғалту қуатына сәйкес болатын жұмыс шамасымен бағаланады.
Қозғалтқышқа алдын ала есептеулер жүргізу кезінде механикалық жоғалтуларды сипаттайтын рм. орташа қысымын поршеннің орташа жылдамдығына vп.ср. сызықты тәуелділігі бойынша анықтауға болады.
Төменде әр түрлі типтегі қозғалтқыштарда рм (МПа) шамасын анықтау үшін эмпирикалық формулалар берілген:
цилиндрлер саны алтыға дейін және болатын бензинді қозғалтқыштар үшін
болатын сегіз цилиндрлі бензинді қозғалтқыштар үшін
цилиндрлер саны алтыға дейін және болатын бензинді қозғалтқыштар үшін
отын бүркетін және электронды басқарылатын жоғары форсирленген қозғалтқыштар үшін
жану камералары бөлінбеген төрт тактілі дизельдер үшін
алдыңғы камерлы дизельдер үшін
құйынды (вихревая) камералы дизельдер үшін
2. Орташа тиімді қысым.
Қозғалтқыштың иінді білігіндегі нәтижелі жұмыс пен цилиндірдің бірлік жұмыс көлемінің қатынасы орташа нәтижелі қысым ре болып табылады
Қозғалтқыштарды есептеуде ре орташа индикаторлы қысыммен анықталады
ре=рi - pм
Механикалық үрмелі қозғалтқыштар үшін
ре= рі – рм - рн
мұндағы: рн – айдағыш жетегіндегі қысым жоғалтуы.
ре орташа тиімді қысым мәні (МПа) номинальды салмақ кезінде келесідегідей шектерде өзгереді:
Төрттактілі карбюраторлы қозғалтқыштар үшін................ 0,6 – 1,1
Форсирленген және электронды бүркетін төрттактілі карбюраторлы қозғалтқыштар үшін..........................................................................1,3 дейін
Төрттактілі үрмесіз дизельдер үшін....................................... 0,65 – 0,85
Төрттактілі үрмелі дизельдер үшін........................................ 2,0 дейін
Қостактілі тезжүрісті дизельдер үшін.....................................0,4 – 0,75
Газды қозғалтқыштар үшін......................................................0,5 – 0,75
3. Механикалық ҚКП және тиімді ҚКП.
Орташа тиімді қысымның индикаторлы қысымға қатынасы қозғалтқыштың механикалық ҚКП-і деп аталады
Тәжірибелік мәліметтер бойынша номинальды режимде жұмыс істейтін әр түрлі қозғалтқыштардың механикалық ҚКП – і төмендегі аралықтарда өзгереді:
Бензинді қозғалтқыштар үшін.................................................. 0,75 – 0,92
Үрмесіз төрттактілі дизельдер үшін....................................... 0,7 – 0,82
Үрмелі төрттактілі дизельдер (айдағышқа кететін механикалық жоғалтуды есептемегенде) үшін........................................................ 0,8 – 0,9
Қостактілі тез жүрісті дизельдер үшін.................................. 0,7 – 0,85
Газды қозғалтқыштар үшін...................................................... 0,75 – 0,85
Қозғалтқыш білігінің пайдалы жұмысына эквивалентті жылу мөлшерінің қозғалтқышқа отынмен негізілген жалпы жылу мөлшеріне қатынасы тиімді ҚКП деп аталады:
мұндағы: L e– тиімді жұмысқа эквивалентті жылу, МДж/кг топл.;
Н и – отын жануының төменгі жылуы, МДж/кг топл.
Тиімді және механикалық ҚКП арасындағы байланыс:
Нормальды режимдегі тиімді ҚКП мәндері:
Бензинді қозғалтқыштар үшін...................................................0,25 – 0,38
Үрмесіз дизельдер үшін..............................................................0,35 – 0,42
Үрмелі дизельдер үшін...............................................................0,23 – 0,30
Газды қозғалтқыштар үшін........................................................0,38 – 0,45
4. Тиімді қуат.
Уақыт бірлігінде қозғалтқыш білігіндегі пайдалы жұмыс тиімді қуат Nе де аталады. Nе шамасы механикалық ҚКП арқылы индакаторлы қуат бойынша анықталуы мүмкін:
Nе= Nі ηм
5. Отынның тиімді меншікті шығыны.
а) сұйық отынның тиімді меншікті шығыны:
, г/(кВт·ч)
б) газ отынының тиімді меншікті шығыны:
, м3/(кВт·ч)
в) тиімді қуат бірлігіндегі жылудың меншікті шығыны:
, МДж/(кВт·ч)
Қазіргі заманғы автокөлік қозғалтқыштарында номинальды салмақ кезінде отынның меншікті шығыны келесідей мәндерге ие:
Отынды электронды бүркетін қозғалтқыштар үшін....gе=200–290 г/(кВт·ч)
Карбюраторлы қозғалтқыштар үшін.............................. gе=230–310 г/(кВт·ч)
Камералары бөлінбеген дизельдер үшін........................ gе=200–235 г/(кВт·ч)
Құйынды (вихревая) камералы және алдыңғы камералы дизельдер үшін........................................................................................ gе=220–260 г/(кВт·ч)
Газды қозғалтқыштар үшін жылудың меншікті шығыны....gе=12–17 МДж/(кВт·ч)
5.1–кесте.Қозғалтқыштың тиімді параметрлерінің қорытынды мәндерінің кестесі.
Параметрлер | Өлшем бірліктер | Қозғалтқыштың тиімді параметрлері | |||
Қозғалтқыш түрі (мысалы, карбюраторлы қозғалтқыш) | |||||
n | айн/мин | nmin | nM | nN | nmax |
vп.ср. | м/с | ||||
рм | МПа | ||||
ре | МПа | ||||
ηм | |||||
ηе | |||||
ge | г/(кВт·ч) |
ЦИЛИНДР МЕН ҚОЗҒАЛТҚЫШТЫҢ НЕГІЗГІ ПАРАМЕТРЛЕРІН ЕСЕПТЕУ РЕТІ
6. Қозғалтқыш литражы және бір цилиндрдің жұмыс көлемі.
Егер қозғалтқыштың тиімді қуаты берілген болса, онда қозғалтқыштың негізгі конструктивті параметрлері (цилиндр диаметрі мен поршень жүрісі) төмендегідей анықталады.
Тиімді қуат, иінді біліктің айналу жиілігі және тиімді қысым бойынша қозғалтқыш литражы (л) анықталады:
Vл = 30 · τ · NеN /(реN · nN)
мұндағы: NeN – кВт-пен; (студент оқытушымен кеңесіп қабылдайды)
рeN – МПа-мен және n – мин-1-мен өрнектеледі.
Бір цилиндрдің жұмыс көлемі (л):
7. Цилиндр диаметрі мен поршень жүрісі.
Цилиндр өлшемдері – диаметр және поршень жүрісі – қозғалтқыштың негізгі конструктивті параметрлері болып табылады. Қазіргі заманғы автокөлік және трактор қозғалтқыштарының цилиндр диаметрі D (мм) 60 – 150 мм аралығында болады және негізінен қозғалтқыш типі мен қолданылу түріне байланысты:
Жеңіл автокөліктердің бензинді қозғалтқыштары үшін................. 60 –100
Жүк автокөліктерінің бензинді қозғалтқыштар үшін.....................70 – 100
Трактор дизельдері үшін................................................................ 70 – 150
Автокөлік дизельдері үшін............................................................. 80 – 130
Поршень жүрісі оның жылдамдығымен байланысты S/D салыстырмалы шамасымен сипатталады. S/D шамасына байланысты қозғалтқыштар қысқажүрісті (S/D<1) және ұзақжүрісті (S/D >1) болып бөлінеді. Қысқажүрісті қозғалтқышта қозғалтқыш биіктігі мен массасы азаяды, индикаторлы ҚКП мен толтыру коэффициенті артады, поршень жылдамдығы мен қозғалтқыш бөлшектерінің тозуы төмендейді. Сонымен қатар S/D шамасын төмендету газдардың поршеньге жоғары қысыммен әсер етуіне, қоспа дайындау жағдайының нашарлауына және қозғалтқыштың габаритті ұзындығының артуына алып келеді. Қазіргі бензинді қозғалтқыштары S/D қатынасының онша үлкен емес шамасында жобаланады. Көбінесе S/D =0,8–1,1. Автокөлік дизельдері үшін поршень жүрісінің цилиндр диаметріне қатынасы бірлікке жақын алынады (S/D =0,9 – 1,2). Көптеген дизельдерде S/D >1. Трактор дизельдері үшін S/D =1,1 – 1,3.
Поршень жылдамдығы vп.ср қозғалтқыштың жылдам жүргіштігінің критерийі болып келеді. Қозғалтқыштар v п.ср шамасына байланысты жайжүрісті (v п.ср<6,5 м/с) және жылдамжүрісті (v п.ср>6,5 м/с) болып бөлінеді. Барлық автокөлік қозғалтқыштары мен трактор қозғалтқыштарының көбісі жылдамжүрісті, өйткені v п.ср>6,5 м/с.
Поршень жылдамдығының артуына байланысты механикалық жоғалтулар өседі, бөлшектердің жылулық кернеулігі жоғарылайды, қозғалтқыштың қызмет ету уақыты қысқарады. Осыған байланысты поршеннің орташа жылдамдығын арттыру бөлшектердің ұзақ мерзімділігін жоғарлату, қозғалтқыш құрастыруда заманауи материалдар пайдалану және қолданыстағы майлардың сапасын арттыру қажеттілігін туғызды.
Заманауи автокөлік және трактор қозғалтқыштарында поршеннің жылдамдығы v п.ср мынандай аралықтарда болады:
Жеңіл автокөліктердің бензинді қозғалтқыштары үшін...............12 –20
Жүк автокөліктерінің бензинді қозғалтқыштар үшін...................9–16
Автокөлік газды қозғалтқыштары үшін........................................7–14
Автокөлік дизельдері үшін............................................................7–13
Трактор дизельдері үшін............................................................. 6–11
Цилиндр диаметрі, мм
Поршень жүрісі (мм)
S=DS/S
Алынған D және S мәндерін бүтін санға дейін дөңгелектенеді.
8. Қозғалтқыштың негізгі параметрлері мен көрсеткіштері.
Қозғалтқыш литражы (л):
Тиімді қуат (кВт):
Тиімді айналу моменті (Нм):
Отынның сағаттық шығыны (кг/ч):
Поршеннің орташа жылдамдығы (м/с):
Егер v п.ср алдын ала берілген шамасы мен есептеп алынған шама арасындағы айырмашылық 3-4 %-дан асса, онда қозu