308 / 397
Механики XXI веку. № 16 2017 г.
308
Таблица 2
Сравнение результатов эффективности изменения параметра
дизельного двигателя
№ п/п
η
Δη
Ne
, кВт
Δ
Ne
ε
α
в
η
v
n
к
λ
1
0,366
–
191
–
16
1,6
0,9
1,65
1,9
2
0,387
5,7%
201,8
5,2%
19
3
0,367
0,3%
233
22%
1,3
4
0,371
1,4%
204,5
7%
0,95
5
0,366
–
196,2
2,7%
1,4
6
0,369
0,8%
193,4
1,2%
2
Результаты расчёта представлены в таблице 2. Строка 1 соответствует вышеперечис-
ленным исходным параметрам. Из таблицы видно, что повышение степени сжатия до 19
приводит при прочих неизменных исходных данных к повышению мощности на 5,2% и КПД
на 5,7%. Дальнейшее повышение
ε
приводит к выходу за предельные возможности эксплуа-
тационных материалов по максимальному давлению и температуре.
Коэффициента избытка воздуха следует приближать к единице. Снижение
α
в
до 1, 3
(максимально возможное значение для дизельных двигателей) приводит к повышению мощ-
ности на 22%, а КПД практически не изменяется.
Вместо давления
P
r
и температуры
T
r
в конце процесса выпуска для дизеля интересно
установить влияние
n
k
показателя политропы сжатия компрессора и λ показателя политропы
сжатия. Их влияние на КПД мало. Некоторый прирост мощности даёт уменьшение
n
k
,
так
как это определяет меньший нагрев свежего заряда в компрессоре и увеличивает массовое
наполнение надпоршневого пространства. Прирост мощности в 7% происходит в результате
повышения коэффициента наполнения от 0,9 до 0,95.
Исследованию повышения качества бензиновых и дизельных двигателей посвящен
ряд работ, в том числе и автора этой статьи [5,6,7].
Материал данной работы позволяет сделать следующие выводы:
1) оценка улучшения параметров процессов впуска и сжатия двигателя может быть
осуществлена изменением его мощности и коэффициента полезного действия, при прочих
неизменных исходных данных;
2) на примере рассмотренного двигателя видно, что наиболее значительные приросты
определяются коэффициентом избытка воздуха и степенью сжатия. Практически не оказы-
вают влияние температура и давление в конце процесса расширения.
Литература:
1.
Луканин В.Н., Морозов К.А., Хачиян А.С. и др. Двигатели внутреннего сгорания. В 3 кн. Кн. 1.
Теория рабочих процессов: Учебник для вузов. Под ред. В.Н. Луканина и М.Г. Шатрова. – 3-е изд., перераб. и
испр. – М.: Высшая школа, 2007. – 479 с.: ил.
2.
Шатров М.Г., Морозов К.А., Алексеев И.В. и др. Автомобильные двигатели: Учебник для студ.
высш. учеб. заведений; под ред. М.Г. Шатрова. 2-ое изд., испр. М.: Издательский центр «Академия», 2011. 464
с.
3.
Колчин А.И. Расчёт автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пособие для вузов – 3-е изд.
перераб. и доп.–М.: Высш. шк., 2002.– 496 с.: ил.
4.
Краткий автомобильный справочник / А.Н. Понизовкин, Ю.М. Власко, М.Б. Ляликов и др. – М.:
АО «Трансколсантинг», НИИАТ, 1994. – 779 с.
5.
Витковский С.Л., Разумов Ю.А. Диагностика системы питания двигателя с использованием
кривой разгона на холостом ходу / Механики XXI веку. XII Всероссийская научно-техническая конференция с
международным участием: сборник докладов. – Братск: Изд-во БрГУ, 2013. – 266 с. С. 200–204.
6.
Витковский С.Л., Илларионов А.П. Коэффициент снижения мощности на холостом ходу / Труды
Братского государственного университета: Сер.: Естественные и инженерные науки – развитию регионов
Сибири: в 2 т. – Братск: Изд-во БрГУ, 2011.–Т.2.–252 с. С. 70–75.
7.
Витковский С.Л. Тепловая напряжённость поршня двигателя внутреннего сгорания с
турбонаддувом // Современная наука: теоретический и практический взгляд: сборник статей Международной
научно-практической конференции (28 ноября 2015 г., г. Челябинск) В 3 ч. Ч.2 – Уфа: РИО МЦИИ ОМЕГА
САЙНС, 2015. 270 с. С. 15–19.