Меню

Дайте определение термину индикаторная мощность ni



Индикаторная мощность

Индикаторная мощность Ni – это мощность, которая развивается газами внутри цилиндра.

Работа газов в цилиндрах двигателя за 1 мин рассчитывается по формуле

где n — частота вращения коленчатого вала;

τ — число тактов;

i — число цилиндров.

Тогда работа, совершаемая газами за 1 с, т. е. индикаторная мощность будет

(4.7)

Индикаторный КПД

Индикаторный КПД ηi — это отношение теплоты, преобразованной в индикаторную работу Qi: к общему количеству теплоты затраченного топлива Q1:

(4.8)

где Gтц — цикловая подача топлива;

Нu — низшая теплотворная способность топлива.

Индикаторный КПД характеризует экономичность действительного цикла. Он всегда меньше термодинамического вследствие дополнительных потерь в действительном цикле, которые не учитываются при определении ηt. К таким потерям относятся теплоотдача в стенки цилиндра, потери на неполноту и несвоевременность сгорания топлива, на диссоциацию (распад) продуктов сгорания.

Для оценки степени уменьшения использования теплоты в действительном цикле по сравнению с термодинамическим используют относительный КПД ηo:

Другим показателем, который характеризует экономичность действительного цикла, является индикаторный удельный расход топлива gi:

где GT — часовой расход топлива.

Удельный индикаторный расход топлива и индикаторный КПД связаны между собой отношением

(4.9)

Из уравнения (4.8) получим

Подставив это выражение в уравнение (4.2), получим

Выразив цикловую подачу топлива в зависимости от цикловой подачи воздуха и коэффициента избытка воздуха и подставив эти выражения в предыдущее уравнение, получим

(4.10)

На индикаторные показатели влияют следующие факторы:

1. Топливо. Изменение фракционного состава топлива в зависимости от способа смесеобразования приводит к ухудшению или улучшению индикаторных показателей.

2. Состав смеси. Для дизеля и карбюраторного двигателя состав смеси оказывает различное влияние (рис. 4.2).

Рис 4.2. Зависимости индикаторного КПД дизеля (а)
и двигателя с искровым зажиганием (б) от коэффициента избытка воздуха

У карбюраторного двигателя наибольшие значения индикаторного КПД достигаются при а, равным 1,05—1,1, когда имеет место полное и еще достаточно быстрое сгорание топлива. У дизелей вследствие недостатков внутреннего смесеобразования топливо полностью сгорает, если а равно 2,5—4, чему соответствует наибольшее значение ηi. Уменьшение коэффициента избытка воздуха от указанных значений приводит к недогоранию, увеличению тепловых потерь с воздухом, не участвующим в горении.

3. Угол опережения зажигания. С увеличением угла опережения зажигания увеличивается максимальное давление сгорания, «жесткость» работы, потери теплоты (в окружающую среду). При позднем зажигании процесс сгорания смещается на процесс расширения, из-за чего падает давление и с ним индикаторная работа. Поэтому КПД снижает свои значения при любом отклонении угла опережения зажигания от оптимального.

Читайте также:  Как рассчитать мощность трансформатора для блока питания

4. Частота вращения коленчатого вала. Рост частоты вращения коленчатого вала приводит к увеличению индикаторного КПД, так как сокращается время цикла и суммарная теплоотдача в стенки цилиндра. Однако при некоторых максимальных значениях частоты вращения коленчатого вала ηi падает, так как догорание топлива все более завершается на линии расширения (по индикаторной диаграмме).

5. Нагрузка. У карбюраторных двигателей наибольшие значения ηi соответствуют средним нагрузкам при экономическом составе топлива (1,05

Дата добавления: 2017-02-13 ; просмотров: 2640 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

ИНДИКАТОРНАЯ МОЩНОСТЬ

date image2014-02-24
views image3255

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Работа, совершаемая газами внутри всех цилиндров за единицу времени называется индикаторной мощностью. (По имени инженера Индикатора, который сконструировал прибор для снятия индикаторных диаграмм).

Для определения индикаторной мощности надо иметь: индикаторную диаграмму (или среднее индикаторное давление pi), частоту вращения вала двигателя (n), диаметр цилиндра (D), ход поршня (S), число цилиндров (z) и тактность (k).

СРЕДНЕЕ ИНДИКАТОРНОЕ ДАВЛЕНИЕ.

Из термодинамики известно, что работа цикла пропорциональна площади, заключённой внутри его диаграммы. Значит, по площади диаграммы можно определить работу цикла, а по ней — мощность двигателя.

За полный рабочий цикл давление газов в цилиндре меняется от max до min, поэтому берут среднюю величину постоянного давления за цикл, которое, действуя на поршень в течение одного хода, совершает ту же работу, что и фактическое переменное давление за весь рабочий цикл. Такую величину называют средним индикаторным давлением (pi).

Поскольку pi постоянное и действует на донышко поршня с площадью F, то работа за один ход поршня S составляет piFS. Согласно формулировке должно существовать равенство piFS = Lц

Графически pi можно найти двумя способами:

1. при наличии планиметра, находится полезная площадь цикла, делится на длину диаграммы и получается pi. На основании этих действий строится прямоугольник с основанием Vs и высотой pi, равновеликий по площади индикаторной диаграмме;

2. всю длину абциссы диаграммы делят на несколько равных частей; затем, из диаграммы, измерив отрезки ординат (y1, y2. yn) определяют среднее индикаторное давление по формулам:

Читайте также:  Допустимый уровень мощности гамма излучения

p1, p2, pn — величины давлений по индикаторной диаграмме;

M — масштаб диаграммы;

m — масштаб ординат.

F — площадь диаграммы;

l — длинна диаграммы.

Если произвести расчёт работы, совершаемой в каждом процессе цикла, а затем алгебраически сложить их, то получим:

Величина действительного значения pi будет несколько меньше из-за скругления индикаторной диаграммы.

где φ — коэффициент полноты диаграммы.

Для 4-х тактных дизелей φ = 0.92-0.97

Для 2-х тактных дизелей φ = 1, т.к. отклонения действительного процесса от расчётного компенсируется положительной площадью b-m-a, неучтённой при расчётах (см. теоретический цикл, диаграмму 2-х тактного дизеля).

Среднее индикаторное давление зависит от ряда факторов, однако, основными из них являются количество и качество горючей смеси, подготовленного в цилиндре к началу горения. Отсюда следует, что увеличивая заряд рабочей смеси можно получить более высокое pi, а следовательно и мощность двигателя. Практически это осуществляется путём применения наддува воздуха в дизелях и рабочей смеси в карбюраторных ДВС. У современных дизелей pi составляет:

для двигателей без наддува pi=5,5-7,5 кГс/см²

для двигателей с наддувом pi=8.5-12,5 кГс/см²

Зная pi, находят работу (A) за один рабочий цикл в одном цилиндре:

Работа в цилиндре за единицу времени (1 минута):

где, k — коэффициент тактности, при этом для 2-х тактных ДВС k=1,

для 4-х тактных ДВС k=1/2.

Разделив всё на 60 секунд, получим формулу индикаторной мощности:

1/75 — перевод мощности в лошадиные силы (1 л.с.=75 кгм/сек=0,736 кВт).

Наиболее удобная формула для определения индикаторной мощности:

Ni = 52,3D 2 ∙ pi ∙ Cm ∙ i [и.л.с.]

Если мощность необходимо получить в кВт, в эту формулу значение pi подставляют в килопаскалях [КПа].

где, D — диаметр цилиндра [м];

pi — среднее индикаторное давление [кГ/см²];

Cm — средняя скорость поршня Cm=S∙n/30 [м/с];

i — число рабочих ходов за один оборот к.в. во всех цилиндрах двигателя, i=k∙z

где, k — коэффициент тактности;

z — число цилиндров двигателя.

Значение мощности ещё не характеризует тепловую и механическую напряжённость двигателя. Мощность можно увеличить за счёт размеров и числа цилиндров, но не беспредельно.

Источник

Индикаторная мощность

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое «Индикаторная мощность» в других словарях:

ИНДИКАТОРНАЯ МОЩНОСТЬ — (Indicated horse power) мощность, развиваемая поршнем внутри рабочего цилиндра. Определяется путем расчета по среднему индикаторному давлению в цилиндре двигателя, по числу его оборотов, по площади и ходу поршня. И. М. больше эффективной мощности … Морской словарь

Читайте также:  Как выбрать мощность водяного конвектора

индикаторная мощность — производительность — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы производительность EN indicated output … Справочник технического переводчика

индикаторная мощность в л. с. — индикаторная мощность в л. с. — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN indicated horsepower … Справочник технического переводчика

индикаторная мощность — 3.15 индикаторная мощность: Полная мощность, развиваемая в рабочих цилиндрах в результате давления рабочего тела, действующего на поршень. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Индикаторная мощность — Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Проставить интервики в рамках проекта Интервики. Дополнить статью … Википедия

индикаторная мощность — rodomoji galia statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. indicated power vok. Indikatorleistung, f; indizierte Leistung, f rus. индикаторная мощность, f pranc. puissance indiquée, f … Fizikos terminų žodynas

индикаторная мощность — indikatorinė galia statusas T sritis Energetika apibrėžtis Darbas, kurį stūmoklinės mašinos cilindre atlieka dujos per laiko vienetą. Indikatorinė galia apskaičiuojama iš indikatorinės diagramos. atitikmenys: angl. indicated output; indicated… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

ИНДИКАТОРНАЯ МОЩНОСТЬ — мощность, развиваемая внутри цилиндра двигателя, вычисленная по индикаторной диаграмме или теоретически … Большой энциклопедический политехнический словарь

индикаторная мощность компрессора — индикаторная мощность Отношение индикаторной работы к длительности рабочего цикла. [ГОСТ 28567 90] Тематики компрессор Синонимы индикаторная мощность EN indicated power DE Innenleistung … Справочник технического переводчика

ИНДИКАТОРНАЯ МОЩНОСТЬ ПАРОВОЗА — полная мощность паровоза, измеряемая работой пара в цилиндрах паровозной машины в единицу времени (в 1 сек.) или, что то же, работой в 1 сек. индикаторной силы тяги Fi килограммов, приложенной к ободу движущих колес. Если скорость паровоза, т. е … Технический железнодорожный словарь

Источник