Энерго-эксергетический анализ действительного рабочего цикла дизеля 4ЧН 12/14, страница 27

Рисунок 3.15 – Относительное количество теплоты, выделившееся

при сгорании топлива режима при 30,75 кВт и

2025 мин ^-1 (инд. диагр. 15D)

Рисунок 3.16 – Относительное количество теплоты, выделившееся

при сгорании топлива режима при 106,5 кВт и

1507 мин ^-1 (инд. диагр. 16D)

Рисунок 3.17 – Относительное количество теплоты, выделившееся

при сгорании топлива режима при 99,78 кВт и

1503 мин ^-1 (инд. диагр. 17D)

Рисунок 3.18 – Относительное количество теплоты, выделившееся

при сгорании топлива режима при 78,68 кВт и

1485 мин ^-1 (инд. диагр. 18D)

Рисунок 3.19 – Относительное количество теплоты, выделившееся

при сгорании топлива режима при 52,79 кВт и

1496 мин ^-1 (инд. диагр. 19D)

Рисунок 3.20 – Относительное количество теплоты, выделившееся

при сгорании топлива режима при 31,5 кВт и

1466 мин ^-1 (инд. диагр. 20D)

На графике относительной скорости тепловыделения (рис. 3.21 и 3.22) видны два максимума, соотношение величин которых зависит от режима работы  и условий подачи топлива. Процесс   тепловыделения   по   мере   снижения      характеризуется резким увеличением относительной скорости тепловыделения и сокращением его продолжительности.

Снижение цикловой подачи топлива (по мере снижения нагрузки  и максимального давления цикла ) приводит к увеличению коэффициента избытка воздуха, что определяет рост периода задержки воспламенения. Такой рост периода задержки воспламенения способствует образованию большего количества паров топлива. Их вспышка сопровождается резким ростом относительной скорости тепловыделения в момент воспламенения и быстрым ее снижением через короткий промежуток времени вследствие выгорания значительной доли паров топлива, образовавшихся к этому моменту времени. Затем наблюдается некоторое увеличение скорости тепловыделения до достижения второго максимума.

Падение скорости тепловыделения после второго максимума может объясняться ухудшением подвода кислорода к топливу и к продуктам неполного сгорания, усиливающимся вследствие увеличения концентрации продуктов сгорания. Наряду с этим имеет место ухудшение условий смесеобразования в связи с тем, что впрыскивание и распыление топлива в районе второго максимума происходит при падающих скоростях нагнетания топливного насоса и малых к этому времени значениях коэффициента избытка воздуха.

С уменьшением частоты вращения коленчатого вала увеличивается время на процесс смесеобразования и испарения топлива, что характеризует более раннее воспламенение топлива по углу поворота коленчатого вала на режиме 1500 мин ^-1.

Увеличение относительной скорости тепловыделения в начальный момент сгорания обеспечивает увеличение относительного количества теплоты в районе в.м.т., что видно из рис. 3.23 и 3.24.

Рисунок 3.21 – Относительная скорость тепловыделения режима

при 2000 мин ^-1

Рисунок 3.22 – Относительная скорость тепловыделения режима

при 1500 мин ^-1

Рисунок 3.23 – Относительное количество теплоты, выделившееся

при сгорании топлива режима при 2000 мин ^-1

Рисунок 3.24 – Относительное количество теплоты, выделившееся

при сгорании топлива режима при 1500 мин ^-1

3.3 Вывод

Результаты расчета характеристик тепловыделения в цилиндре двигателя по приведенной методике позволяют определить момент воспламенения топлива и дают более полное представление о динамике процесса сгорания в зависимости от нагрузки и частоты вращения коленчатого вала.

Полученные результаты расчета характеристик тепловыделения являются основой для энерго-эксергетического анализа процесса подвода теплоты в цикле дизеля.

4 ЭНЕРГО−ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ПОДВОДА ТЕПЛОТЫ В ЦИКЛЕ ДИЗЕЛЯ

4.1 Основы энерго-эксергетического метода анализа

К рабочему телу в цикле подводится или отводится теплота в воздухоохладителе , химическая теплота топлива  и теплота от газов в стенки . В цилиндре поршневого двигателя рабочее тело не остается постоянным. За время  оно изменяется на величину