Фракционный состав в тех пределах изменения, которые предусмотрены техническими условиями на дизельное топливо, оказывает влияние только-в быстроходных двигателях с неразделенной камерой. Так, например, увеличение от 30 до 65% количества фракций, выкипающих до 350° С, повышает индикаторный к. п. д. на 3-5%.
Влияние степени сжатия. Повышение степени сжатия е в двигателях с воспламенением от сжатия не имеет такого существенного
значения для улучшения эко-
Га блица 10
Влияние способа смесеобразования на индикаторную экономичность
Эскиз
Смесеобразование
Относительное значеине индикаторного к. п. д.
Непосредственное
Воздушно-камерное
и, 95
номичности, как в двигателях с принудительным зажиганием, гак как приращение индикаторного к. п. д. в области больших значений е невелико, увеличение же давлений цикла приводит к росту механических потерь.
Влияние конструкции камеры сгорания Показатели рабочего цикла в большой степени зависят от способа смесеобразования, определяемого конструкцией , камеры сгорания и продолжительности подачи топлива. Эти факторы влияют на развитие тепловыделения во-времени, а также на тепловые и гидравлические потери цикла.
Наибольший индикаторный к. п. д. имеют двигатели с неразделенной камерой. Поэтому при сравнении с другими способами смесеобразования величина индикаторного к. п. д. двигателя с неразделе1шой камерой сгорания принята за единицу. Из табл. И) видно, что наименьшая индикаторная экономи чность наблюдается у двигателей с предкамер-ны.м смесеобразованием. Это объясняется повышенными тепловыми и гидродинамическими потерями при перетекании газа, В вихрекамерных и воздушнокамерных двигателях также часть энергии расходуется на перетекание и повышенный теплоотвод в стенки, но влияние этих потерь несколько, слабее, чем в предкамерных двигателях.
Влияние материала пори1ня. На фиг. 74 приведены результаты • опытов, показывающие, что при одном и том же максимальном давлении цикла среднее индикаторное давление при чугунном поршне (кривая 2) получается приблизительно на 1,5 кг/см болыне. чем при алюминиевом (кривая /). Причины этого были разъяснень» выше.
Вихрекамергюе
0,95
Предкамерное
0.85
Влияние опережения впрыска топлива. На фиг. 75 показана зависимость индикаторных показателей от угла опережения впрыска при постоянной подаче на цикл и постоянном числе оборотов вала. Наивыгоднейшие показатели соответствуют определенному углу опережения впрыска, в данном случае 15° до
в. м. т.
Отклонение от оптимального угла в сторону понижения или увеличения приводит к ухудгпению этих показателей.
При малом опережении впрыска повышается температура выпускных газов и. растут температуры деталей двигателя. При большом опережении температура отработавших газов ниже, чем на оптимальном режиме вследствие увеличения эффективной степени расширения газа в цилиндре, но максимальное давление цикла значительно выше.
5.0 6.0 Ю 8.0 3,0р.К8/си2
Фиг. 74. Влияние материала поршня на максимальное давление цикла и среднее индикаторное давление в двигателе Д-11 при п = 1850 об.мин и наивыгоднейшем угле впрыска (по данным Т. М. Мелькумова),
с5пачение наивыгоднейшего угла опережения впрыска зависит от ряда факторов и поэтому данный угол подбирают опытным путем. Среднее значение угла опережения впрыска для разных двигателей колеблется в пределах 10-35° до в. м. т.
0,36
Р/ кг/см
ул.сч.
18 в
Фиг. 75. Влияние угля 6 опережения впрыска на индикаторные показатели двигателя ЯАЗ-204 (п = 1600 об.мин; Рк== 1,34 кг1см; полная подача; насос-форсунка 80 мм на цикл).
р50 кг/смг 8
УАс.ч.
Фиг. 76. Зависимость максимального давления цикла среднего индикаторного давления Pi и удельного индикаторного расхода топлива gi от коэффициента избытка воздуха а в двигателе ЯАЗ-204 (п = = 1600 об/мин; переменная подача; насос-форсунка 80 мм на цикл).
Влияние коэффициента избытка воздуха. На фиг. 76 показаны зависимости индикаторных показателей от среднего коэффициента избытка воздуха при постоянном числе оборотов вала и наивыгоднейшем угле опережения впрыска.
При уменьшении среднего значения коэффициента избытка воздуха количество выделяющейся теплоты на единицу количества смеси увеличи-
вается. В результате этого максимальное давление сгорания и среднее индикаторное давление повышаются. Наибольшее количество теплоты выделяется, как известно, при а = 1, но еще до достижения а = 1 возрастает неполнота сгорания. Вследствие этого индикаторный расход топлива увеличивается
На фиг. 77 в качестве примера дана зависимость индикаторного к. п. д. от [коэффициента избытка воздуха для двигателей с различным смесеобразо-
ванием. Различные значе-
0,50 0,h5 0,40 0.35
ОМ 0,8
10 1.2 1,4 1.6 1.8 2,0 2.2 2.4 2.6 а
Фиг. 77. Зависимость индикаторного к п. д. tq от коэффициента избытка воздуха а для двигателей с различными способами смесеобразования
НИЯ индикаторного к. п, д. при постоянном значении а объясняются разными степенями сжатия, способом и качеством смесеобразования, полнотой и своевременностью сгорания, а также тепловыми потерями за цикл. Кривые протекания изменения индикаторного к. п. д. f\. в зависимости от коэффициента избытка воздуха а для сравниваемых двигателей имеют одинаковый характер. Двигатель / (фиг. 77) двухтактный с умеренным наддувом и двигатель 2 четырехтактный с повышенным наддувом имеют одинаковую форму камеры сгорания неразделенного типа. Равенство коэффициентов tj достигается при одном и том же скоростном режиме при а = 2,2. Пересечение кривых индикаторных к. п. д. в точке а == 2,2 объясняется тем, что у двигателя 1 (при переменном начале впрыска топлива) с уменьшением подачи момент начала впрыска сдвигался ближе к в. м. т., в то время как у двигателя 2 начало впрыска оставалось постоянным, а менялся конец впрыска.
На фиг. 77 показаны также кривые изменения индикаторного к. п. д. -q. для двигателя 3 с вихревой камерой при п = 1000 об/мин и двигателя 4 с воздушнокамерным смесеобразованием при режиме п = 1600 об/мин. Значения индикаторного к. п. д. двигателей I и 4 при коэффициенте избытка воздуха а = 1,2 -f-2,0 близки одно к другому Некоторое ухудшение индика-Topfioro процесса у двигателей 1 по сравнению с двигателем 4 объясняется только характеристикой топливоподачи.
О тепловом режиме можно судить по температуре отработавших газов. На фиг. 78 показано влияние коэффициента избытка воздуха на температуру отработавших газов для четырехтактного и двухтактного двигателей.
В двухтактном двигателе температура отработавших газов ниже, чем у четырехтактного вследствие того, что за время очистки и наполнения отработавшие газы сильно разбавляются продувочным воздухом.
1
Ю 12 14
1,6 1,8 20 2.2 2.4 а
Фиг. 78. Зависимость температуры отработавших газов от коэффициента избытка воздуха а для различных двигателей:
