DVs proces de compresie
a) compresiune caracter termic
Comprimarea încărcătura proaspătă în cilindrul unui motor diesel - proces complex politropic în funcție de mai mulți factori: inițial parametrii de stare de încărcare, nivelul de temperatură a cilindrului, designul motorului, densitatea segmenti etc. În perioada inițială de comprimare, în mod obișnuit temperatura de încărcare este mai mică decât temperatura de lucru a peretelui cilindrului. Prin urmare, compresia are loc cu aport de căldură de la pereții cilindrilor la taxa. Această secțiune a liniei de compresiune în diagrama P-V (.. figura de mai jos) este mai abruptă compresie adiabatică indicelui politropic n mai mare index adiabatic: n1> k.
Ca comprimarea taxei acesteia crește temperatura, transferul de căldură de la pereții este redus. (. Punct M pe orez) atunci când temperatura de încărcare devine egală cu temperatura pereților, transferul de căldură este oprită; în acest moment indicele politropic de compresie devine instantaneu egală cu indicele adiabatic: n1 = k.
Dacă comprimarea ulterioară a temperaturii de încărcare este mai mare decât temperatura peretelui cilindrului, astfel încât există o disipare a căldurii din taxa pereți. Pe acest site linie de compresie este pus indicele mai puțin adiabatică adiabatică și compresie indicele politropic: n1 Datele experimentale, în marină n1 motoare diesel indice variază de la 1,5 - la punctul mort inferior la 1,1 - la punctul mort superior. Cu toate acestea, metoda de calcul pentru fluxul de lucru-Hrynevetskyi Masing credea că procesul de comprimare se realizează pe întreaga cursă a pistonului la o viteză constantă de compresie politropică exponent: n1 = const. Aceasta oferă aceeași muncă în compresie, la fel ca în indicele valoric al variabilei n1 ciclu reale. b) Factori care afectează exponentului de compresie politropic Valoarea medie a politropic n1 indicele de compresie depinde de proiectare a motorului și modul de operare. La motoarele cu arzătoarelor separate, zona relativă suprafață de schimb de căldură mai mare decât cea a motoarelor cu camere neîmpărtășite. schimbul de căldură intensiv între încărcătura și pereții cilindrilor, în faza de pornire determină o reducere a n1 și startability. Prin reducerea n1 final redusă a parametrilor de compresie a temperaturii Pc Tg în cilindru nu poate atinge nivelul necesar pentru aprindere spontană a carburantului. De aceea, motoarele precombustie și vihrekamernyh sunt furnizate, de obicei dispozitive speciale pentru a începe. Mai mult, după pornirea motorului, aceste dispozitive sunt oprite, deoarece indicele n1 este crescut prin furnizarea de căldură la sarcina inserției strălucire în interiorul cilindrului. Măsurile structurale care vizează reducerea temperaturii cilindru-piston - piston apă de răcire sau ulei, reducerea grosimii peretelui pistonului manșonului, capac, precum și orice alte măsuri de intensificare a răcirii - reduce valoarea valorilor medii ale n1 index, reduce sfârșitul parametrilor de compresie Pc și Tc. Acest lucru reduce eficiența termică și ciclul. Cu toate acestea, scopul principal al măsurilor menționate mai sus - creșterea fiabilității grupului de cilindru. Odată cu creșterea vitezei motorului crește indicele n1, scade deoarece schimbul de căldură între durata de încărcare și pereții cilindrilor, procesul de compresie este aproape de adiabatică. Prin reducerea vitezei de rotație se produce fenomenul invers - indicele scade n1, diminuându Pc presiune și temperatură Tc, ceea ce poate duce la perturbarea autoaprinderea combustibilului. Prin reducerea sarcinii motorului (reducerea Pi presiune secundară a indicatorului) este redus nivelul de temperatură al peretelui cilindrului, ceea ce duce la o creștere de îndepărtare a căldurii din taxa pentru pereți și pentru scăderea indicelui n1. În condiții de funcționare cu viteză descrescătoare a motorului principal, care funcționează pe șurubul este redusă și sarcina. Ambii factori acționează simultan în direcția de îmbunătățire a transferului de căldură prin compresiune, ceea ce reduce n1 și reduce rata de final parametrii de compresie Pc și Tc. Mai ales consecințele nefavorabile ale acestui fenomen, atunci când motorul nu este încălzit, în cazul în care operațiunea este posibilă numai cu viteză ridicată minimă a arborelui cotit. Prin reducerea vitezei de rotație a motorului „tarabele“. În condiții normale de funcționare, scurgerile de încărcare proaspăt prin scurgeri în timpul grupului cilindrului de compresie sunt neglijabile. Efectul lor asupra parametrilor n1 și PC, Tc pot fi neglijate. Schimbarea raportului de compresie are, de asemenea, un efect redus asupra valorii medii a compresiei politropice. Studiile experimentale au arătat că valorile medii ale indicelui de compresie politropic în diferitele motoare sunt în domeniul: n1 = 1,34 - 1,37 - în mapooborotnyh și motor cu ardere internă, răcit cu mediu cu un piston; Cele mai mari valori ale n1 sunt motoare în care butelia a spetsialnye acumulatoare de căldură (inserare la cald). În aceste motoare indicele n1 poate fi de până la 1,8. Medie n1 valoarea indicelui poate fi găsit de parametrii cunoscuți ai unui motor diesel de rulare, pe baza proceselor formula politropic: c) Gradul de compresie și efectul său asupra parametrilor la sfârșitul comprimării Procesul de comprimare în cilindrul unui motor diesel începe numai după închiderea agențiilor de distribuție a gazelor. Un motor în 4 timpi - după închiderea supapei de admisie, un 2 timpi - după închiderea organelor purjați și evacuare. Un motor 4 timpi supapa de admisie este închisă după ce pistonul trece BDC. Cu toate acestea, efectul acestei întârzieri de închidere a supapei de parametrii procesului de comprimare în cele mai multe motoare ușor. Prin urmare, în calcul de flux de lucru pentru motoarele diesel în 4 timpi folosite de obicei de valoarea nominală a raportului de compresie egal cu: In doi timpi motoare sunt două concepte: real raportul de compresie și de compresie raportul, menționate la cursa totală a pistonului. Raportul de compresie real este egal cu: Raportul de compresie, sa referit la cursa totală a pistonului (denumite uneori „raportul de compresie convențional“) poate fi exprimată după cum urmează: ε = 10 - 13 - la motoarele diesel de viteză mică; Limita inferioară a gradului de compresie este ales de condiția pornirea unui motor rece. După cum se știe, mediu de combustibil temperatura de autoaprindere este de aproximativ 280 ° C (553 ° K). Pentru un mod nominal raportul de compresie este selectată, care asigură o temperatură minimă de compresie final Tc min = 700-800 ° C Odată cu scăderea un raport de compresie al motorului se deterioreze nu numai de pornire la rece, dar, de asemenea, scade randamentul termic. In ciuda acestui fapt, în motoarele de trecere supraalimentate au ε mai mici, pentru a asigura rezistența mecanică a motorului - reducerea presiunii de compresie Pc, respectiv, și - presiunea maximă cilindru Pz. Presiune de comprimare este de obicei în intervalul: Pc = 3,0 - 5,0 MPa - motoarele cu aspirație naturală; Valori mai mari ale ε în motoarele diesel de mare viteză datorită dimensiunilor mai mici liniare și radiator, astfel, mai intensă. Valorile ε superioare sunt izolându camerele de ardere ale motorului unde relativa mai mare suprafata radiatorului. Excesiva creștere ε, în ciuda o ușoară creștere a randamentului termic, nu este practic deoarece duce la ridicat Pz, o creștere a pierderilor de frecare în motor și structurii de ponderare pentru a asigura o rezistență mecanică.
În aceeași viteză medie a motoarelor cu piston, cu mari dimensiuni liniare indicele n1 va fi mai mare, deoarece motoarele acestor mici suprafața relativă de contact între taxa pe unitatea de volum pereții cilindrilor. De aceea extragerea relativă a căldurii în motoarele mari - mai mici, ceea ce duce la o mai mare indicele n1.
n1 = 1,38 - 1,42 - în motorul cu ardere internă de mare viteză, cu pistoane uncooled.
valorile curente N1 pot fi găsite, cu graficul indicatorului, preluat din cilindrul de lucru. Prin ruperea diagramei în porțiuni separate și delimitării lor la presiune, pentru fiecare secțiune este n1i:
Va - volumul cilindrului la momentul începerii compresiei;
Vs - volumul de accident vascular cerebral;
Vc - volumul camerei de compresie.
unde Ψs - fracția de accident vascular cerebral pierdut pistonului din BDC la închiderea evacuare (purjare) tractul.
la sfârșitul parametrilor de compresie sunt determinate de expresiile:
După cum puteți vedea, PC-ul și parametrii crește odată cu creșterea Tc Pa, Ta, și n1. Valorile raportului de compresie (pentru motoare cu ardere internă cu 2-ciclu are o valoare medie reală) sunt în intervalele:
e = 8,5 - - 14.5 y; dieseluri sredneoborotnyh
ε = 15 - 19 - de la motoarele diesel de mare viteză.
Suplimentară „siguranță“ Temperatura Tg la 150-250 ° K este necesar, având în vedere faptul că, pentru pornire la rece, temperatura peretelui cilindrului este scăzută, n1 indicelui scade la 1,2 - 1.25 o sarcină crescută trece prin inelul pistonului. Ca rezultat, parametrii Tc și PC-uri au valori mai mici decât în modul nominal.
Pc = 4.0-10.0 MPa - în motoarele supraalimentate.