ГОСы / Трактора и Автомобили / 6

6. Система питания карбюраторного дви­гателя предназначена для хранения за­паса топлива на автомобиле, очистки топлива и воздуха, образования горю­чей смеси, подвода ее в цилиндры двига­теля и отвода из них отработавших газов- Она должна обеспечивать высо­кую экономичность и надежность ра­боты автомобиля в различных условиях эксплуатации, минимальное количество вредных примесей в отработавших газах, простоту в техническом обслуживании и безопасность в пожарном отношении. Основные элементы, входящие в систему питания, изображены на рисунке 2.32.

Одно из условий высокой экономич­ности работы карбюраторного двига­теля и минимальной токсичности отра­ботавших газов — образование однород­ной топливовоздушной смеси, т. е. рав­номерное распределение паров топлива в воздухе. Это предъявляет повышенные требования, как к процессу смесеобра­зования, так и к качеству применяемого топлива.

ИНДИКАТОРНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

По результатам теплового расчета строят теоретические индикаторные диа­граммы (рис. 3.9 и 3.10).

Площадь верхней части расчетной ин­дикаторной диаграммы асz'zba (см. рис. 3.9) представляет собой в масштабе положительную индикаторную работу газов в одном цилиндре за цикл . Действительная индикаторная работа цикла будет несколько меньше из-за наличия округлений на верхней части действительной индикаторной диаграм­мы по сравнению с теоретической (за­штрихованные области). Эти округления обусловлены отличием действительного давления от расчетного вследствие опе­режения зажигания (или впрыскивания топлива), наличием фаз газораспределе­ния и разницей в подводе теплоты дей­ствительного и теоретического циклов.

Уменьшение площади действительной индикаторной диаграммы по сравнению с теоретической учитывается коэффициен­том полноты диаграммы =0,93...0,97.

Площадь нижней части индикаторной диаграммы arb"a — это работа , ко­торая затрачивается в двигателе на на­сосные потери (впуск и выпуск) за счет работы газов в других цилиндрах-

Действительная индикаторная работа в одном цилиндре за один цикл

Рис. 3.9. Расчетная и действительная индика­торная диаграмма четырехтактного дизеля.

Положительную индикаторную работу можно представить в виде прямоуголь­ника с основанием, равным длине инди­каторной диаграммы, и высотой, пред­ставляющей действительное среднее индикаторное давление за цикл .

,

где - действительная индикаторная работа газов в одном цилиндре за один цикл, Н*м; -рабочий объём цилиндра, .

Откуда

Рис. 3.10. Расчетная и действительная инди­каторная диаграмма четырехтактного карбюраторного двигателя.

Среднее индикаторное давление -- условное постоянное давление на пор­шень в течение одного рабочего хода, совершающее работу, равную индика­торной работе переменного давления за один цикл (см. рис. 3.10).

Если индикаторная диаграмма цикла снята с реального двигателя, то можно определить среднее индикаторное дав­ление

где F — площадь индикаторной диаграммы, опре­деляемая планиметрированием, ; I — длина индикаторной диаграммы, мм; — масштаб дав­ления, МПа/мм.

Теоретическое среднее индикаторное давление можно определить по фор­муле:

где — положительная индикаторная работа теоретического цикла без учета работы насосных потерь и скруглений диаграммы, ; — ра­бочий объем цилиндра, м³.

Действительное среднее индикаторное давление с учетом скруглений и гидрав­лических потерь

где — потери давления на вспомогательные ходы впуска и выпуска (насосные), которые часто относят к механическим.

Насосные потери определяют

Значение этих потерь для двигателей принимают = 0,02...0,04 МПа.

Значение среднего индикаторного дав­ления при работе с полной нагрузкой: для карбюраторных двигателей — 0,5... 1,2 МПа; дизелей без наддува — 0,7... 1,2 МПа; дизелей с наддувом— 1.4...3,0 МПа.

Индикаторная работа цикла

где — среднее индикаторное давление, Па; — рабочий объем цилиндра, м³,

Индикаторная мощность одного ци­линдра — это индикаторная работа цик­ла за 1 с. Учитывая, что число рабочих циклов, совершаемых в цилиндре за 1 с, равно , где п — частота вращения, (2п — для четырехтактных двигате­лей); — тактность двигателя, или число ходов поршня за один цикл (для четырехтактных двигателей = 4, двухтактных = 2), можно записать

Индикаторная мощность двигателя с числом цилиндров i

Индикаторный КПД . Им характери­зуется экономичность действительного цикла (степень использования теплоты). Он представляет собой отношение тепло­ты, преобразованной в полезную работу ко всей подведенной теплоте

Если известна индикаторная мощность двигателя то ,a , где —часовой расход топ­лива, кг/ч; —низшая удельная теп­лота сгорания топлива, кДж/кг. Тогда индикаторный КПД /

Для карбюраторных двигателей =0.25…0,40, а для дизелей — 0,38...0,50.

Индикаторный КПД всегда ниже тер­мического КПД из-за дополнительных тепловых потерь, вызванных теплооб­меном между газом и стенками, непол­нотой сгорания, диссоциацией продук­тов сгорания и т. д.

Относительный коэффициент полезно­го действия . Им оценивают степень совершенства действительного рабочего цикла по отношению к теоретическому циклу,

Индикаторный удельный расход топ­лива показывает расход топлива на единицу индикаторной мощности. Им определяется экономичность действитель­ного цикла.

В современных карбюраторных двигателях =250...310 г/кВт-ч, а в. дизелях 175...230 г/кВт-ч.