Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ НАГРУЖЕНИЯ НА РАБОТУ ДИЗЕЛЯ

Понятие о механической напряженности дизелей. Эффектив­ная мощность на коленчатом валу дизеля выражается через кру­тящий момент Т_е и угловую скорость вращения со коленчатого вала формулой

(6.29)

или через эффективный КПД дизеля и часовой расход топлива формулой

(6.30)

где В_ч — часовой расход топлива; Q_H — низшая теплотворная способность топлива.

Приравняв два выражения (6.29) и (6.30), получим

(6.31)

Принимая k' =Q_H/(3600ω), получим

или аналогично

(6.32)

В качестве критерия механической напряженности целесооб­разно использовать индикаторные показатели p_t и T_i, так как они выражают воздействие на детали дизеля полной энергии газов. Индикаторные показатели нагрузки могут быть определены деле­нием эффективных показателей на механический КПД η_м. Значе­ния механических КПД должны определяться на каждом режиме работы дизеля по нагрузочным характеристикам.

Понятие о тепловой напряженности дизеля. Показатели меха­нической напряженности Т_е и р_е не учитывают воздействия на детали тепловых потоков, определяющих температурные градиен­ты и температурные напряжения в этих деталях. В качестве пока­зателя тепловой напряженности дизеля принимается величина сред­него теплового потока, который проходит в течение часа в охлаж­дающую жидкость через единицу площади поверхности камеры сгорания; она определяется из выражения

q = Q_ч/F, (6.33)

где Q_ч — часовой поток теплоты, передаваемый в охлаждаемую воду через один цилиндр дизеля; F = F₁ + F₂ — полная охлаждае­мая поверхность, складывающаяся из площади огневой части крыш­ки

и части внутренней боковой поверхности цилиндровой втулки

где S — ход поршня.

Если известны удельный эффективный расход топлива b_е, низ­шая теплотворная способность Q_H и развиваемая дизелем эффек­тивная цилиндровая мощность Р_ец, то общее количество теплоты, выделяющееся за час в цилиндре дизеля, может быть определено формулой

(6.34)

Следовательно, тепловая нагрузка цилиндра может быть опре­делена по выражению

(6.35)

Зная величину удельного теплового потока, можно оценить тем­пературу стенок цилиндровой втулки и перепад температур во втулке, которые являются важными показателями температурной напря­женности дизеля. В установившемся режиме величина удельного теплового потока постоянна при передаче теплоты от газов через стенки цилиндров к охлаждающей воде:

(6.36)

где α_Г — коэффициент тепловосприятия стенки втулки от газов, кВт/(м²·град); α_В — коэффициент теплоотдачи стенки охлаждаю­щей воде, кВт/(м² ·град); λ — коэффициент теплопроводности ма­териала стенки, кВт/(м²·град); δ— толщина стенки, м; t_Г, t₁, t₂ и t_B — температуры газов, внутренней поверхности стенки, внешней поверхности стенки и охлаждающей воды.

Оценка напряженности работы дизеля. Механическая и тепло­вая напряженность дизеля возрастают с увеличением следующих параметров:

часового расхода топлива В_ч, т. е. нагрузки;

размеров цилиндра D и S;

части теплоты τ₀, передаваемой в воду;

удельного расхода b_е, т. е. с ухудшением экономичности дизеля;

среднего эффективного давления р_е;

коэффициента тактности k;

скорости вращения коленчатого вала п;

калорийности топлива Q_H.

Нагрузка на дизель может быть определена по следующим па­раметрам:

- электрической мощности при наличии генератора;

- крутящему моменту на коленчатом валу дизеля;

- среднему индикаторному давлению p_t;

- величине подачи топлива.