Характеристики дизелей, газотурбинных установок

– на линии ed продолжается горение топлива в процессе расширения смеси;

– на линии dв продолжается догорание остатков смеси и расширение объёма продуктов сгорания при понижении давления;

– на линии вl происходит выталкивание продуктов сгорания.

Отдельные процессы рабочего цикла двухтактного дизеля описываются кривыми, аналогичными кривым четырёхтактного дизеля (политропы, изобары, изохоры).

Применительно к рис. 2.6 геометрическая степень сжатия

,

а действительная степень сжатия

В двухтактных двигателях с цилиндрами такого типа из-за наличия окон теряется часть хода поршня, но зато по сравнению с четырёхтактными у них вдвое чаще происходит рабочий ход. Поэтому при равных размерах цилиндра и одинаковых параметрах рабочего цикла теоретическая мощность двухтактного дизеля по сравнению с четырёхтактным выше в 1,7…1,8 раза. Однако вследствие несколько низшей степени сжатия и худшей продувке цилиндра воздухом, что вызывает необходимость снижения подачи топлива, реальная мощность двухтактного выше в 1,5…1,7 раза по сравнению с четырёхтактным.

Основные характеристики тепловозных дизелей представляют собой зависимости эффективной мощности Ne, крутящего момента Мд, эффективного КПД ηе и удельного расхода топлива ge от угловой скорости коленчатого вала п. Они определяются параметрами рабочего процесса. К этим параметрам относятся:

коэффициент полноты индикаторной диаграммы, характеризующий отношение площади реальной индикаторной диаграммы к площади расчетной p(V) диаграммы. Применительно к рис. 1.12 этот коэффициент определится отношением

μi= s′c′e′d′xв′оу / cedва

Величина коэффициента полноты индикаторной диаграммы зависит от показателя политропы, давлений впуска и выпуска, организации процессов распыливания и горения, фаз распределения;

коэффициент наполнения, представляющий собой отношение

,

где G — действительное количество воздуха, заполнившего цилиндр к началу сжатия; Gh – количество воздуха в установившемся состоянии, т. е. если давление впуска равно ра и температура равна Та.

Практически давление впуска всегда меньше ра на величину Δ рв, которая обусловлена гидравлическими потерями и пропорциональна квадрату скорости воздуха на впуске Δ рв ≡ Vв2;

коэффициент избытка воздуха

,

где G0 — количество воздуха, теоретически необходимое для полного сгорания всего впрыскиваемого топлива при условии идеального смесеобразования и горения. Коэффициент избытка воздуха должен быть по возможности минимален, но таков, чтобы обеспечить действительно полное сгорание всего топлива. Он зависит от качества процесса смесеобразования, т. е. от качества распыления топлива и перемешивания его с воздухом;

средне индикаторное давление

где к2 – показатель политропы при расширении газов; к1 – показатель политропы при сжатии воздуха в цилиндре.

Действительная величина среднего индикаторного давления четырёхтактного дизеля