Двигатель (часть 4)
Экономичность

 

Законы термодинамики позволяют увеличить эффективный коэффициент полезного действия рассматриваемого двигателя с определенной экспери­ментально величины 0,2 до теоретически возможной величины 0,44 при одновременном уменьшении доли отводимой теплоты с 0,8 до идеального уровня 0,56. Потери, связанные с отличием реаль­ного цикла от идеального и реального двигателя от идеального, классифицируются как дополнительные потери теплоты, которых можно избежать,  и составляют разницу величиной 0,24 между требуемым теплоотводом в идеальном двигателе и приведенными в табл. 1.6 ре­зультатами измерения потерь теплоты в реальном двига­теле.

Далее рассматриваются дополнительные потери теп­лоты, которых можно избе­жать. К ним относятся по­тери теплоты в цикле,  потери теплоты, эквивалентные насосным и механическим потерям.

Потери теплоты в цикле можно подразделить на (1) — потери, связанные с его продолжительностью, (2) — потери теплоты, в процессе расширения и (3) — потери при выпуске. Потери, связанные с продолжительностью цикла, обусловлены невозмож­ностью мгновенного сгорания топлива; потери теплоты в процессе расширения происходят главным образом вследствие теплоотдачи через стенки двигателя, а потери при выпуске представляют собой небольшие потери полезной работы из-за раннего открытия вы­пускного клапана. Эти различные потери схематично представ­лены на рис. 1.6, где показано различие процессов сжатия, сгора­ния и расширения топливной смеси для идеального и реального циклов. В принципе все эти потери могут быть уменьшены. Однако возможности повышения экономичности двигателя на этом пути ограничены. Эксперименты показали, что суммарный эффект от исключения этих трех видов потерь может повысить экономич­ность двигателя менее чем на 20 %.

Диаграмма реального цикла работы двигателя на рис. 1.7 имеет важную особенность, не отмеченную ранее. Это так называемая «насосная петля», характеризующая процессы выпуска и впуска. Работа поршня при всасывании топливной смеси и работа по преодолению сил сопротивления отработавших газов при выпуске представляет собой работу насоса. В реальных двигателях эти потери обычно называются «насосными потерями».

 

РЕКЛАМА

Новое на сайте