Учеба АСБ 2 курс / силовые агрегаты - 16,17,24

Вопросы к экзамену:

16 Понятие о механических потерях в поршневом ДВС. Составляющие механических потерь.

Механические потери, рассматриваемые как часть располагаемой энергии, безвозвратно потерянная на преодоление всех видов сопротивления в двигателе, должны быть, по возможности, минимизированы на стадии конструирования и/или доводки двигателя. Уменьшая располагаемую энергию (так называемую индикаторную работу), механические потери в итоге снижают эффективную мощность двигателя. Снижение эффективной мощности при прочих равных условиях означает ухудшение удельной топливной экономичности двигателя:

где g_e– удельный эффективный расход топлива; G_T – расход топлива; N_e – эффективная мощность двигателя.

Если двигатель работает без внешней нагрузки (режим холостого хода, при котором эффективная мощность N_e в формуле равна нулю), топливо расходуется на выработку энергии, идущей исключительно на преодоление всех внутренних сопротивлений, т.е. механических потерь.

Если сделать привязку к понятию мощности, то механические потери двигателя можно представить как интенсивность работы обобщенной силы трения:

где F – обобщенная сила трения движущихся деталей; v - средняя скорость относительного движения деталей; M_c- момент сопротивления на валу двигателя; t – время.

Момент сопротивления Mc измеряют только в условиях отключения подачи топлива (во время временной прокрутки вала посторонним устройством – балансирной машиной в режиме электромотора).

В принятой практике испытаний ДВС для оценки механических потерь пользуются не прямыми, а косвенными измерениями. Например, путем оценки мощности механических потерь по разнице индикаторной и эффективной мощностей двигателя согласно:

17 Основные эффективные показатели работы ДВС. Их физический смысл и отличие от индикаторных показателей.

Эффективные показатели работы двигателя

К эффективным показателям двигателя относятся:

среднее эффективное давление р_е

 эффективная мощность N_e

 эффективный КПД η_e

 удельный эффективный расход топлива g_е.

Среднее эффективное давление р_е представляет собой условное среднее постоянное давление, действующее на поршень на рабочем ходе н совершающее работу, эквивалентную полезной эффективной работе, передаваемой через выходной фланец коленчатого вала на винт или другой потребитель. Другими слонами, среднее эффективное давление р_е представляет собой удельную эффективную работу двигатели.

Среднее эффективное давление, учитывающее кроме тепловых все механические потери, определяется из выражения

При оценке эффективных показателей на основании расчета рабочих процессов двигателя среднее эффективное давление определяют в зависимости от среднего индикаторного давления расчетного цикла и принятого значения механического КПД

Среднее эффективное давление р_е является одним из важнейших показателей рабочего цикла, характеризующих степень эффективности использования объема рабочего цилиндра, уровень освоения наддува и, наконец, совершенство изготовления двигателя в целом.

Эффективная мощность N_e, так же как и р_е, учитывает тепловые и механические потери в двигателе:

Для перехода от N_i к N_e обычно используют механический КПД значение которого известно для всех основных режимов работы двигателя (по результатам стендовых испытаний):

Приведенные выше формулы для индикаторной мощности можно использовать для определения N_e:

Эффективный КПД

Удельный эффективный расход топлива:

24 Переоборудование двигателя на газ. Особенности работы двигателя при его переоборудовании на газ. Достоинства и недостатки переоборудования двигателя на газ.

Газовый двигатель – особый вид двигателя внутреннего сгорания, работающий на газообразном топливе, работающий по циклу Отто. Чаще всего газовые двигатели работаю на пропане, но есть и другие, работающие на попутных (нефтяных), сжиженном, доменных, генераторных и других видах газообразного топлива.

Цикл Отто – процесс описывающий термодинамическую работу ДВС, с воспламенение сжатой смеси с помощью стороннего источника энергии (свечи зажигания)

Принципиальное отличие газовых двигателей от бензиновых и дизельных в более высокой степени сжатия. Применение газа позволяет избежать излишнего износа деталей, так как процессы сгорания топливовоздушной смеси происходят более правильно, благодаря исходному (газообразному) состоянию топлива.

ГБО состоит из нескольких компонентов:

• баллона;

• мультиклапана;

• газовой магистрали высокого давления;

• выносного приспособления для заправки;

• газового и бензинового клапана;

• редуктора-испарителя;

• дозатора;

• переключателя между топливом;

• смесителя воздуха с газом.

Переоборудование автотранспорта для работы на газовом топливе имеет ряд преимуществ:

1.возможность работы двигателя на двух видах топлива. при отказе одной топливной системы можно переключиться на другую и продолжить движение.

2.суммарное содержание вредных веществ в отработавших газах автомобилей снижается на 50…70% , газ не содержит вредных примесей свинца

3.расходы на топливо сокращаются до 40…50% при пропане и 60-70% при метане;

4.моторесурс двигателя и срок службы моторных масел увеличивается в 1,5…2 раза; 5.отсутствие нагара на на поршнях и свечах;

6.уровень шума работающего двигателя снижается на 2 – 3 дБ;

7.снижается вероятность детонации.

Недостатки:

-снижение скорости сгорания топлива и меньшее выделение тепла при его сгорании. В результате этого мощность двигателя уменьшается в зависимости от вида применяемого газа на 7-12% при одной и той же степени сжатия. Это можно компенсировать увеличением степени сжатия

При понижении температуры окружающего воздуха, давление в баллоне падает и автомобиль невозможно завести, поэтому чаще всего применяются гибридные установки – газ/бензин.