Calculul indicilor de perfectiune ai motorului

Calculul indicilor de perfectiune ai motorului

1 Trasarea diagramei indicate si calculul indicilor indicati

In cazul ciclului motor real, numai o parte din energia termica a combustibilului reuseste sa se transforme in lucru mecanic dezvoltat de gaze in cilindru.

Tinand seama de conditiile in care se desfasoara transformarile care alcatuiesc ciclul real, rezulta diagrama indicata de care se leaga o serie de parametrii caracteristici ai motorului (presiunea medie, randamentul si consumul indicat de combustibil), precum si solicitarile mecanice si termice din organele mecanismului motor.

Prin actiunea gazelor asupra pistonului in interiorul cilindrului in timpul desfasurarii ciclului real se dezvolta un lucru mecanic indicat (L_i) proportional cu aria diagramei indicate.

Aria corespunzatoare diagramei de pompaj reprezinta un lucru mecanic negativ, micsorand lucrul mecanic indicat. Acest lucru mecanic de pompaj se atribuie pierderilor mecanice si se include in randamentul mecanic.

De aceea L_i este reprezentat de bucla mare a diagramei indicate si se obtine prin planimetrarea ei.

Daca se raporteaza lucrul mecanic indicat L_i la cilindreea unitara V_s se obtine presiunea medie indicata p_i sau lucrul mecanic specific (produs de unitatea de cilindru):

p_i=L_i / V_s (1)

Presiunea medie indicata se determina pe doua cai:

L_i= mm²desen

care se corecteaza cu coeficientul de rotunjire al diagramei sau randamentul diagramei:

_d =0,95.0,98

Se adopta

_d =0,98 (2)

Presiunea medie indicata va fi:

(1')

unde k_v=3,13786 cm³/mm - scara volumelor

k_p=0,0177 MPa /mm- scara presiunilor.

- pe cale analitica lucru mecanic indicat L_i este definit de diferenta dintre lucrul mecanic pozitiv efectuat in cursa de destindere si lucrul mecanic negativ efectuat in cursa de comprimare:

L_i=L_cy +L_yy'+ L_y't+L_tu-L_ad -L_dc (3)

Explicitand fiecare termen din relatia (3) si raportand rezultatul la V_s se obtine expresia presiunii medii indicate:

(4)

Abaterea procentuala dintre presiunile medii indicate determinate dupa cele doua metode este:

(5)

In calculele ulterioare se foloseste ca marime a presiunii medii indicate valoarea medie a presiunilor determinate prin cele doua metode:

(6)

Randamentul indicat _i reprezinta criteriul de apreciere a eficientei economice a ciclului motor si caracterizeaza gradul de utilizare a caldurii in cilindrii motorului tinand seama de toate pierderile termice, inclusiv de cedarea de caldura catre sursa rece.

Cunoscand presiunea medie indicata, randamentul indicat se determina cu relatia:

(7)

in care Q_dis=_Qin   - caldura disponibila

Puterea indicata P_i este dezvoltata prin realizarea ciclului real in interiorul cilindrului, adica este puterea transmisa de gaze pistonului pe durata unui ciclu.

Puterea indicata se determina cu relatia:

(8)

Consumul specific indicat de combustibil c_i reprezinta cantitatea de combustibil necesara pentru a dezvolta in cilindrul motorului un lucru mecanic egal cu un1kW·h si se determina cu ajutorul relatiei:

(9)

Rezultatele sunt aratate in listingul alaturat.

2 Calculul indicilor efectivi

Pentru calculul indicilor efectivi se alege randamentul mecanic al motorului :

_m=0,89

Marimile efective se determina cu relatiile:

3 Calculul indicilor de perfectiune ai motorului si compararea lor cu cei ai solutiilor similare

Calculul indicilor de perfectiune presupune determinarea puterii litrice P_L, a puterii pe cilindru P_e1 si a puterii raportata la aria pistonului P_A.

Se utilizeaza urmatoarele relatii de calcul:

(14)

(15)

(16)

unde:

V_t=3,530 l - cilindreea totala

i=6 -numarul cilindrilor

D=0,92 dm - alezajul cilindrului

Acesti indici de perfectiune ai motorului de proiectat se compara cu cei ai motoarelor similare si sunt prezentati in tabelul 1.

Tabelul 1