Что из себя представляет тепловой баланс двигателя и как вычислить его составляющие?

Дата добавления: 2014-09-05 | Просмотров: 1569

Тепло, выделяющееся при сгорании топлива, только частично преобразовывается в полезную (эффективную) работу. Значительная часть его теряется.

Картину распределения тепла, выделяющегося при сгорании топ­лива, называют тепловым балансом двигателя. Она дает наглядное представление о качестве работы двигателя.

Тепловой баланс зависит от режима работы двигателя - от частоты вращения, нагрузки и т.д.

Для любого рассматриваемого режима работы тепловой баланс может быть представлен в виде диаграммы (рисунок 3) или уравнения:

Рисунок 3 График теплового баланса двигателя для рассматриваемого (конкретного) режима работы

q_т=q_е+q_г+q_в+q_н.б.,

где q_т – все подведенное тепло;

q_е - израсходованное на полезную работу;

q_г - уносимое выхлопными газами;

q_в - уносимое охлаждающей водой;

q_н.б. - неучтенное тепло (потери на лучеиспускание, недогорание и т.д.).

При расчетах более удобно пользоваться процентным тепловым балан­сом (составляющие даются в %).

Входящие в выражение (9) величины (в %) составят:

q_т - 100,

q_е - 100×h_е,

q_г-(М_гmС_р.г.×Т_г-aL_omC_р.о.Т_о) ,

где С и G_охл - теплоемкость и циркуляционный расход охлаждающей

жидкости (для двигателя с жидкостным охлаждением);

t₂ и t₁ - температуры жидкости, входящей в радиатор выходящей из него.

Неучтенные потери тепла будут:

q_н.б.=q_т-(q_е+q_в+q_г)

Полная картина распределения тепла может быть получена графическим изображением теплового баланса в зависимости от режима работы двигателя, например, от частоты вращения двигателя, нагрузки и т.д.

Как видно, с уменьшением частоты вращения:

q_в - увеличивается из-за увеличения продолжительности соприкосновения газов со стенками цилиндра;

q_г - уменьшается из-за более полного теплоиспользования;

q_е – естественно, снижается.