Орташа индикаторлық қысымның есептік мəні Р

161
÷
ø
ö
ç
è
æ -
×
-
×
×
=
ú
ú
û
ù
ê
ê
ë
é
÷÷
ø
ö
çç
è
æ
-
×
-
×
=
-
-
1
1
1
1
1
1
1
p
p
п
p
c
c
n
b
z
p
z
z
zb
п
V
P
V
V
n
V
P
L
e
l
Сығу политропалық процесінің жұмысы
÷
ø
ö
ç
è
æ -
×
-
×
=
ú
ú
û
ù
ê
ê
ë
é
÷÷
ø
ö
çç
è
æ
-
×
-
×
=
-
-
1
1
1
1
1
1
1
c
c
п
c
c
c
n
a
c
c
c
c
ac
п
V
P
V
V
n
V
P
L
e
Сонда циклдың индикаторлық жұмысы
ú
ú
û
ù
ê
ê
ë
é
÷
ø
ö
ç
è
æ -
×
-
-
÷
ø
ö
ç
è
æ -
×
-
×
×
=
-
=
-
-
1
1
1
1
1
1
1
1
1
c
p
п
c
п
p
c
c
ac
zb
ip
n
n
V
P
L
L
L
e
e
l
      (5.17)
 (5.17) теңдеуді (5.16) өрнегіне қойып, келесіні аламыз
ú
ú
û
ù
ê
ê
ë
é
÷
ø
ö
ç
è
æ -
×
-
-
÷
ø
ö
ç
è
æ -
×
-
×
×
=
-
-
1
1
1
1
1
1
1
1
1
c
p
п
c
п
p
h
c
c
ip
n
n
V
V
P
P
e
e
l
1
1
-
=
e
h
c
V
V
  болғандықтан,  ұшқынды  тұтанатын  қозғалтқыш  үшін  орташа
индикаторлық қысымның соңғы есептік мəні
ú
ú
û
ù
ê
ê
ë
é
÷
ø
ö
ç
è
æ -
×
-
-
÷
ø
ö
ç
è
æ -
×
-
×
-
=
-
-
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
c
p
п
c
п
p
c
ip
n
n
P
P
e
e
l
e
                (5.18)
Дизель
Дизельдің  есептік (ac z' z  b  a) жəне  нақты ( a  c
1
  c
2
  z
2
l  b
1
  a
1
) индикаторлық
диаграммалары 5.15 - суретінде көрсетілген.
Доңғалақтанбаған диаграмма бойынша циклдың индикаторлық жұмысы
ac
zb
z
z
i
L
L
L
L
-
+
=
/
мұнда
(
)
1
'
'
'
-
×
×
=
×
-
×
=
r
l
c
c
z
z
z
z
z
z
V
P
V
P
V
P
L
ú
ú
û
ù
ê
ê
ë
é
÷÷
ø
ö
çç
è
æ
-
×
-
×
=
-1
1
1
p
n
b
z
p
z
z
zb
V
V
n
V
P
L
r
=
c
z
V
V
жəне
d
=
z
b
V
V
ескере отырып,
Теңдеудің оң жағын V
c
көбейтіп жəне бөлсек, келесіні аламыз

162
÷
ø
ö
ç
è
æ -
×
-
×
×
×
=
÷
ø
ö
ç
è
æ -
×
×
-
×
×
=
-
-
1
1
1
1
1
1
1
1
p
p
n
p
c
c
n
c
c
p
z
c
zb
n
V
P
V
V
n
V
P
L
d
r
l
d
l
÷
ø
ö
ç
è
æ -
×
-
×
=
ú
ú
û
ù
ê
ê
ë
é
÷÷
ø
ö
çç
è
æ
-
×
-
×
=
-
-
1
1
1
1
1
1
1
c
c
п
c
c
c
n
a
c
c
c
c
ac
п
V
P
V
V
n
V
P
L
e
Бастапқы  теңдеуге 
əртүрлі  процестердің  өрнектерін  қойсақ, дизелдің
доңғалақтанбаған диаграммасы үшін орташа индикаторлық қысымды аламыз:
(
)
ú
û
ù
ê
ë
é
÷
ø
ö
ç
è
æ -
-
-
÷
ø
ö
ç
è
æ -
-
×
+
×
-
-
=
-
-
R
R
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
с
п
с
п
с
i
п
п
р
P
p
e
d
r
l
l
r
e
         (5.19)
5.15 - сурет. Дизельдің есептік жəне нақты индикаторлық диаграммалары
Нақты  циклдың  орташа  индикаторлық  қысымы  есептік  қысымнан  индикаторлық
диаграмманың  доңғалақтау  шамасына  кіші. Бұл  кішілік  диаграмманың  толықтылығы
коэффициентімен ескеріледі -
j
n
 .
Сонда төрт ырғақты қозғалтқыш нақты циклының орташа индикаторлық қысымы:
0
V
c
2
c
1
l
a
1
b
b
1
a
P
o
V
c
r
L
i
+
 -
V
a
V
h
PV
n
=
соnst
P,
кг/см
2
80
60
40
20
PV
n
=
соnst
c
z
z
1

163
n
ip
id
P
P
j
×
=
Екі  ырғақты  қозғалтқыш  нақты  циклының  орташа  индикаторлық  қысымын
анықтаған  кезде  кеңейу  процесі  шығару  мүшесі (шығару  клапаны  немесе  шығару
терезелері) ашылғанға дейін ғана жүретінін ескеру керек.
(
)
y
j
-
×
×
=
1
n
ip
id
P
P
мұнда:
y - жоғалтылған көлем үлесі.
Үрлеп-тазалаудың əртүрлі жүйелері үшін
y шамасы келесі аралықта болуы мүмкін:
y = 0,8 ¸ 0,25
5.10.3 Индикаторлық қуат
Бір циклда бір цилиндрдегі индикаторлық жұмыс
h
i
i
V
P
L
×
=
мұнда: Р
iр
 - циклдың орташа индикаторлық қысымы,
2
м
н
V
h
- жұмыс көлемі,
3
м .
Қозғалтқыш цилиндрлері ішінде уақыт бірлігінде газдармен атқарылатын жұмысты
индикаторлық қуат - N
i
 деп атайды.
t
i
i
L
N
=
 кВт
Бір  секундта  қозғалтқышпен  атқарылатын  циклдар  саны
÷
ø
ö
ç
è
æ
t
n
2
  тең  болғандықтан
бір цилиндрдегі қуат:
Bm
n
V
P
N
h
ip
i
w
,
2
×
×
×
=
t
мұндағы: n - иінді біліктің секундтық айналым саны;
2п- піспек жүрісінің секундтық саны;
t - қозғалтқыш ырғақтығы (жұмыс циклындағы піспек жүрісінің саны).
Иінді біліктің айналу жиілігі п айн/мин болғанда, көп цилиндрлі қозғалтқыш қуаты
(кВт) келесіге тең:
,
30
t
×
×
×
×
=
i
n
V
p
N
h
p
i
i
кВт
Мұнда: i - цилиндрлер саны;
5.10.4 Индикаторлық ПƏК жəне отынның индикаторлық меншікті шығыны
Қозғалтқыштың  сапасын  бағалайтын  маңызды  көрсеткіштердің  бірі  болып  отын
шығыны немесе оның үнемділігі табылады. Қозғалтқышты стендте сынаған кезде белгілі

164
қуатқа  сəйкес  белгілі  тұрақты  тəртіптегі  жұмсалған  отын  мөлшерін  өлшейді. Өлшеулер
нəтижесінде отынның сағаттық шығынын анықтайды -G
т
, кг/сағ.
Қозғалтқыш  үнемділігі 1кВтсағ қуатты  өңдеуге  жұмсалған  отын  мөлшерін
сипаттайтын отынның меншікті индикаторлық шығынымен бағаланады.
i
m
i
N
G
g
=
 ,
ч
кВт
г
×
                       (5.20)
Қозғалтқыштың индикаторлық ПƏК мен отынның жану жылулығы белгілі  болған
жағдайда отынның меншікті индикаторлық шығыны келесі формуламен анықталады:
,
3600
i
H
i
Q
g
h
×
=
ч
кВт
г
×
                     (5.21)
u
i
H
g
×
  өрнегі  бір  сағатта  қуаттың  əрбір  кВт-тын  өңдеу  үшін  цилиндр  ішіне
енгізілетен  жылулық, кДж. Сонда
i
u
i
H
g
h
×
×
  бір  кВт·сағат  немесе 3600 кДж-ға  тең
энергияны береді.
Индикаторлық  ПƏК  деп  жұмысқа  түрленген  жылудың  қозғалтқыш  жану
камерасында  отын  жанған  кезде  бөлінген  жылудың  барлық  мөлшеріне  қатынасын
атайды.
Индикаторлық ПƏК нақты жұмыс циклында барлық жылулық шығындарды ескере
отырып, жылулықтың пайдалану дəрежесін бағалайды.
i
н
н
i
i
g
Q
Q
Q
×
=
=
3600
h
Жылулықтың  пайдалану  дəрежесіне  əсер  ететін  факторларды  сараптау  жəне
қозғалтқыштың үнемділігін есептеу үшін келесі өрнекті қолдануға болады:
v
k
н
l
i
Q
L
P
h
r
h
×
×
×
=
                          (5.22)
мұнда:
i
P   - орташа  индикаторлық  қысым;
k
r   - қозғалтқыш  соратын  ауаның
тығыздығы; L - цилиндрге түсетін ауаның нақты мөлшері;
h
v
 - толу коэффициенті.
5.10.5 Дизельдегі механикалық жоғалтулар
Дизель  цилиндріндегі  газдардың  энергиясы  иінді  білікке  берілуі  индикаторлық
қуаттың  бөлігі  жанасатын  жылжымалы  түйіндердегі  үйкелістерді  жеңуге (N
mр
),
газалмасуға (N
газ
)  жəне  көмекші  механизмдердің  жетегіне (N
Вс.м
) жұмсалатын
жоғалтулармен  жүреді. Үстеме  үрлемелі  қозғалтқыштар  қуатының  бөлігі  компрессорды
іске  қосуға  жұмсалады-N
к
 (бұл  қуат  компрессор  мен  иінді  біліктің  арасындағы
механикалық байланыс болған кезде ескеріледі).
Қуат  шығындарының  қосындысы  механикалық  жоғалтулар  қуаты деп  аталады  -
N
м
к
м
вс
газ
mp
M
N
N
N
N
N
+
+
+
=
.
(5.23)
Механикалық  жоғалтулардың  жалпы  үлесінен  жуықтап  алғанда 70% піспек  пен

165
піспек  сақиналарының  цилиндр  қабырғасына  жəне  иінді  біліктің  мойынтіректердегі
үйкелістері құрайды.
Енгізу жəне шығару жүйелерінің кедергесі мен газдар қозғалысының жылдамдығы
неғұрлым жоғары болса, соғұрлым газалмасуға кететін жоғалтулар көп болады.
Компрессорды  іске  қосуға  жұмсалатын  жоғалтулар  компрессордың  түрінен  жəне
оның ПƏК тəуелді.
Индикаторлық қуаты сияқты механикалық жоғалтулардың қуатын келесі өрнекпен
анықтауға болады:
t
×
×
×
×
=
30
i
n
V
P
N
h
м
м
мұнда:
-
м
P
  механикалық  жоғалтуларының  орташа  қысымы, яғни  орташа
индикаторлық қысымның механикалық жоғалтуларға жұмсалатын бөлігі.
к
м
вс
газ
mp
м
Р
Р
Р
Р
Р
+
+
+
=
.
мұнда:
-
к
м
вс
газ
mp
Р
Р
Р
Р
,
,
,
.
 орташа индикаторлық қысымның сəйкесінше үйкеліске,
газ  алмасуға, көмекші  жабдықтардың  жəне  компрессордың  жетегіне  жұмсалатын
бөліктері.
Механикалық  жоғалтулардың  қуаты  қозғалтқыш  түрінен, цилиндр  диаметрінен,
жылдамдық жəне жүктемелік тəртіптерінен жəне пайдалану жағдайларынан тəуелді.
Төрт  ырғақты  қозғалтқыштар  үшін
/
.
м
м
вс
газ
mp
Р
Р
Р
Р
=
+
+
  қосындысын  келесі
түрдегі тəуелділікпен анықтауға болады:
n
м
b
a
Р
u
×
+
=
/
мұнда: a жəне b - қозғалтқыш түрінен тəуелді тұрақты коэффициенттер;
-
×
=
30
n
S
n
u
піспектің орташа жылдамдығы, м/с;
мұнда: S - піспектің жүрісі, м; n- иінді біліктің айналу жиілігі.
Қозғалтқыштардың  кейбір  түрлері  үшін a  жəне b  мəндері 5.2 - кестесінде
келтірлген. Механикалық  жоғалтулардың  қуаты  сондай-ақ  суытқыш  судың  жəне
қозғалтқыштағы  майдың  температураларынан  тəуелді. Суытқыш  су  мен  майдың
қозғалтқыштарды  пайдаланған  кездегі  оңтайлы  температуралары  техникалық  шарттарда
көрсетіледі.
5.2 - кесте. Қозғалтқыштардың кейбір түрлері үшін a жəне b мəндері
Қозғалтқыштардың түрі
МПа
a,
м
с
МПа
a
×
,
Бөлінбеген  жану
камералы
0,105
0,012
Дизельдер
Бөлінген 
жану
камералы
0,105
0,0138
Ұшқынды
оталатын қозғалтқыштар
D
S
> 1
0, 05
0,0155

166
D
S
< 1
0, 04
0,0135
5.10.6 Тиімді көрсеткіштер мен механикалық ПƏК
Қозғалтқыштың  иінді  білігінен  алуға  жəне  көлік  құралы  тартымында  қолдануға
болатын қуат тиімді қуат (N
е
), деп аталады.
Индикаторлық қуат жəне механикалық шығындар қуатының айырмашылығы тиімді
қуатқа тең.
N
е
= N
i
-N
.м
немесе
м
h
к
о
v
i
u
м
h
i
м
i
e
in
V
l
H
in
V
p
N
N
h
t
r
h
a
h
h
t
h
30
30
)
(
0
=
=
=
t
×
×
×
×
=
30
i
n
V
P
N
h
е
e
мұнда:
м
i
e
P
P
P
-
=
 - орташа тиімді қысым
Орташа  тиімді  қысым
e
P
деп  газдар  жұмысының  піспектің  бір  жүрісіне
көбейтіндісі  циклдың  тиімді  жұмысына  тең  болатын  кезде  үнемі  əсер  ететін  шартты
қысымды атайды.
Механикалық  жоғалтуларға  сəйкес  индикаторлық  қуаттың  үлесін  механикалық
ПƏК шамасымен анықтайды:
i
м
i
м
i
i
e
м
N
N
N
N
N
N
N
-
=
-
=
=
1
h
немесе
i
м
i
м
i
i
e
м
P
P
P
P
P
P
P
-
=
-
=
=
1
h
Төменде  номиналдық  тəртіптегі (жүктеме 100%) əртүрлі  қозғалтқыштардың
механикалық ПƏК келтірілген
5.3 - кесте. Номиналдық тəртіптегі əртүрлі қозғалтқыштардың механикалық ПƏК
Қозғалтқыштардың түрі
м
h
Ұшқынды оталатындар
0,70-0,85
Үстеме  үрлеусіз  төрт
ырғақты
Дизельдер
0,70-0,82
Үстеме үрлемелі төрт ырғақтылар
0, 80-0,90
Дизельдер
Екі ырғақты
0,70-0,85
Механикалық  ПƏК  белгілі  мəндерінде  дизельдің  тиімді  көрсеткіштері  келесі
тəуелділіктермен анықталады:

167
Тиімді қуат
м
i
e
N
N
h
×
=
Орташа тиімді қысым
м
i
e
P
P
h
×
=
, Мпа
(5.24)
Орташа тиімді ПƏК
м
i
e
h
h
h
×
=
                            (5.25)
Орташа меншікті отын шығыны
м
i
e
g
g
h
×
=
г/кВт
×сағ
            (5.26)
5.4 - кесте. Қазіргі заманғы  қозғалтқыштардың  номиналдық  тəртіптері мен айналу
жиіліктері үшін тиімді ПƏК пен меншікті тиімді отын шығынының мəндері
Қозғалтқыштардың түрі
e
h
саг
кВт
г
g
e
×
,
Төрт ырғақты
0,36
¸ 0,41
190
¸210
Екі ырғақты
0,38
¸ 0,42
200
¸ 220
5.11 Піспекті қозғалтқыштардың қуатын арттыру амалдары
Дизельдің  қуатын  келесі  жолдармен  ұлғайтуға  болады: цилиндрлер  санын
көбейтумен; айналу  жиілігін  жоғарлатумен; цилиндр  диаметрін, яғни  жұмыс  көлемін
үлкейтумен.
Əлем  тəжірибесінің  көрсетуі  бойынша  дизельдердің  цилиндр  саны  белгілі
мөлшермен шектеледі - блогы мен иінді білігі ұзын дизельдің беріктілігі мен төзімділігі
төмен.
Дизель  қуатын  айналу  жиілігін  жоғарлатумен  ұлғайту  дизель  бөлшектерінің
беріктілігі  жəне  олардың  қажуымен  шектеледі. Айналшақты-бұлғақты  механизмнің
жылдамдығы  неғұрлым  жоғары  болса, соғұрлым  қажу  да  жоғары  болады. Сондықтан,
қазіргі заман піспектерінің орташа жылдамдығы 10-12 м/с-қа тең.
Дизель  қуатын  цилиндр  диаметрін  үлкейтумен  жоғарлату  қолайсыз, өйткені
дизельдің салмағы жоғарлайды.
Демек,  дизель  қуатын  бір  циклда  атқарылатын  жұмыстың  мөлшерін  жанатын
отынды  көбейтумен  жүзеге  асыруға  болды.  Ал  ол  үшін  артық  ауа  коэффициентінің
шамасы  жеткілікті  болуы  тиіс. Цилиндрге  берілетін  ауа  мөлшерін  тоңазытқыштағы
температураны  төмендетіп, үстеме  үрлеуді  қолдану  арқылы  арттыруға  болады. Осы
жолмен  ПД1 дизельдерінің  қуаты 1,82 есеге (486-дан 882 кВт-қа  дейін), ал  Д100
дизельдерінің қуаты 1,5 есеге (1470-тен 2206 кВт-қа дейін) артты.

168

жүктеу/скачать 7,18 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: