Основы научных исследований и испытаний двигателей (стр. 15 )

Из уравнений и видно, что изменение результата (удельного расхода топлива) при изменении уровня нагрузки полностью определяется влиянием только одного фактора – нагрузки. Сумма же логарифмов функций и в уравнениях остаются неизменной.

Аналогично для третьего уровня нагрузки напишем выражение дня суммы логарифмов

Обозначим

Тогда для любого уровня нагрузки

Откуда

Аналогичным преобразованием получены функции:

Тогда уравнение удельного расхода топлива для любой клетки латинского квадрата

, где – коэффициент, определяемой для каждой клеточки латинского квадрата по формуле ; – опытное значение удельного расхода топлива для данной клеточки латинского квадрата; – усредненный удельный расход топлива для данного уровня нагрузки ; – усредненный удельный расход топлива для данного уровня частоты вращения ; – усредненный удельный расход топлива для данного уровня температуры охлаждающей жидкости ; – число уровней.

Определение усредненных значений показано .

Рис. 3.4 Определение усредненных значений

По результатам исследования составляются таблицы и графики зависимостей усредненных знамений удельного расхода топлива от нагрузки , частоты вращения , температуры охлаждающей воды .

Для оценки ошибок испытания определяются величины коэффициентов для всех режимов работы (для каждой клеточки латинского квадрата). По этим данным вычисляется среднеарифметическое значение определяется максимальное отклонение от него значения . Отклонение до 10…15% считается допустимым.

4.4.  Анализ процесса сгорания по индикаторной диаграмме

Индикаторная диаграмма дает возможность получить важные сведения о протекании рабочего цикла и, особенно, процесса сгорания.

Методика анализа процесса сгорания включает определение основных параметров и характеристик процесса сгорания. По этим характеристикам определяются кинематические параметры на основе закономерности выгорания топлива профессора , более подробно анализ рабочего цикла изложен в работе .

4.4.1.  Тепловой баланс в процессе сгорания

В основу характеристик процесса сгорания положен тепловой

баланс в процессе сгорания :

где – расход топлива за цикл; – низшая теплота сгорания топлива; – располагаемая энергия топлива, поданного в цилиндр; – выделившаяся в процессе сгорании теплота; –теплота, располагаемая несгоревшим на данный момент времени топливом; – не выделившаяся за процесс сгорания теплота вследствие неполного сгорания топлива.

Выделившаяся в процессе сгорания теплота в основном используется согласно первому закону термодинамики на изменение внутренней энергии рабочего тела и совершение внешней работы (теплота ), часть теплоты теряется вследствие теплопередачи в стены камеры сгорания и цилиндра, диссоциации, гидравлических явлений (теплела )» т. е.

Тогда уравнение баланса теплоты будет иметь вид

После деления обеих частей равенства на величину и обозначения суммарных тепловых потерь

получив уравнение баланса теплоты в относительных единицах:

Обозначим:

Тогда уравнение баланса теплоты в относительных единицах примет вид

откуда

где – доля выгоревшего топлива по отношению к той его масти, которая принимает участие в сгорании.

Можно получить также характеристику тепловыделения

Характеристики выгорания и тепловыделения связаны соотношением

где – коэффициент выделения теплоты, учитывающий потери части теплоты сгорания топлива вследствие неполноты сгорания .

Далее будет рассмотрено получение характеристик и параметров процесса сгорания в необходимой последовательности.

4.4.2.  Определение параметров впуска и сжатия

Условное давление в начале такта сжатия, МПа

где – степень сжатия; – коэффициент наполнения; – давление рабочего тола перед впускными клапанами, МПа; – температура рабочего тела перед впускными клапанами, К; – подогрев свежего заряда от горячих стенок, град; – давление остаточных газов, МПа.