Vastaavan polttoaineen standardikohtainen kulutus. Tehokas polttoaineen kulutus

TEHOKAS POWER.

Moottorisylintereissä vastaanotettu teho siirretään kampiakseliin kampipyörän kautta. Energiansiirtoon liittyy mekaanisia häviöitä, jotka koostuvat mäntien kitkamuutoksista sylinterin seinämissä, kampiakselilaakereissa, ajoitusmekanismissa sekä mekanismeissa, jotka on kiinnitetty moottoriin ja pumppujen häviöihin (nelitahtimoottoreihin perustuvissa polttomoottoreissa).

Kuluttajalle annettua kampiakselin laipan moottorin kehittämä nettoteho on nimeltään tehokas teho (Ne), joka on pienempi kuin indikaattori mekaanisten häviöiden määrällä, jotka kuluvat kitkan ja asennetun mekanismin toiminnan avulla. sitten

jossa Nm on mekaanisten tappioiden voima.

AVULLA TEHOKAS PAINE.

Tehollisen tehon määrittämisessä otetaan käyttöön keskimääräinen tehokas paine (p e), joka ilmaistaan ​​seuraavasti:

p e = p i ∙ η m

Tiedämme, mitä p on; samoin kuin edellä, voidaan päätellä, että keskimääräinen tehollinen paine on pienempi kuin keskimääräinen indikaattorin paine keskimääräisen mekaanisen painehäviön arvon, so.

Tällöin korvaamalla p e: n arvo p: n sijasta indikaattoritehon kaavalle, saadaan N e = 52,3 D 2 ∙ p e ∙ C m ∙ i [el.s.]

Käytä kaavaa selvittämällä sylinterin D = √ (Ne / 52,3 ∙ Pe ∙ C m ∙ z)

Vääntömomentti - on kytketty tehokkaaseen tehoon ja se kuvaa moottorin kuormitusta Me = 716,2 Ne / n [kg / m]

Tehollinen teho riippuu useista parametreista:

p e ∙ F ∙ S ∙ n ∙ k ∙ z

Ei = ----- [ehp],

Tämän riippuvuuden perusteella rakennetaan kaaviot, jotka osoittavat tehon ja sen määrittävien parametrien välisen suhteen. Tällaisia ​​grafiikoita kutsutaan moottorin ominaisuuksiksi. Nopeus, kuorma ja ruuvin ominaisuudet ovat.

Tuntipolttoaineen kulutus mitataan [kg / h] ja sitä käytetään polttoaineen jakamiseen ja raportointiin (GH).

Spesifinen nimeltään tuntipolttoaineen kulutus, joka viitataan tehollisen tehon yksikköön. GCH

g e = - [g / hh ∙ tunti]

Erityisen polttoaineen kulutuksen ja tehokkuuden välinen suhde määritellään kaavalla 632

g e = - [g / hh ∙ tunti]

Vertaile polttoaineen kulutuksen arvot:

pieni nopeus ICE g e = 0,141-0,165 [kg / h els]

keskinopeus ICE g e = 0,150-0,165 [kg / ensimmäinen ∙ h]

suurnopeuksiset polttomoottorit g e = 0,165-0,180 [kg / els ∙ h]

JÄRJESTELMÄN TEHOSTAMISMÄÄRÄT JA MENETELMÄT.

Polttomoottorin tehon lisääminen voidaan suorittaa seuraavilla tavoilla:

1. sylintereiden (halkaisija D, iskunpituus S) tai sylinterien (z) lukumäärä kasvaa samalla kun moottorin kokonaismitat kasvaa;

2. lisäämällä pyörimisnopeutta (pyörimisnopeus - n) vähentäen samalla osien käyttöikää, koska hitausmomentin nopeudet lisääntyvät;

3. siirtyminen nelitahtisesta ICE: stä 2-tahtiin ICE;

4. ahdettu moottori, ts. ilman syöttö sylinterien alle paineen, jonka avulla voit polttaa enemmän polttoainetta. Kuitenkin mekaaninen ylikuormitus mahdollistaa tehon lisäämisen taloudellisten indikaattoreiden ja kaasuturbiinin heikentymisen myötä - tehon lisäämiseksi samalla kun se vähentää esimerkiksi taloudellisia indikaattoreita,

η e = ↓ η i η m, mutta

η i = η t ∙ η e, ja η t = 1- (1 / ε k), sitten η m = f (n)

η m = Ni / Ni = (Ni-Nm) Ni = 1- (Nm / Ni)

4-tahtisten polttomoottoreiden kaasuturbiinien ylikuormitusta helpotettiin, koska sylinteri täytetään ja puhdistetaan "pumpun" kanavien aikana, ja imu- ja poistokanavat ovat lähes olemattomia. Latausilman paine voi olla suurempi tai pienempi kuin poistopaine.

2-tahtisen ICE-paineessa täytön ilmanpaineen on oltava suurempi kuin vapaan pakokaasun lopussa oleva paine. Tätä tarkoitusta varten turbiinikaasujen teho on saavutettava tehostuspainon varmistamiseksi. Vapaa poisto alkaa aiemmin korkeammalla kaasupaineella ja vähentää laitteistoa. Tämän seurauksena kaasun lämpötila ja niiden kineettinen energia ovat suurempia, johtuen laajennuslinjan polttamisesta. Lisäksi kompressiosuhde (E) pienenee ohjatussa koneessa. Tämä tehdään PC: n ja Pz: n vähentämiseksi ja mekaanisten kuormitusten kasvun estämiseksi.

Kaikki tämä johtaa indikaattorien voimakkaaseen heikkenemiseen:

iCE, jossa on ahtopuristettu g i = 125-138 g / ls ∙ h;

polttomoottorit ilman paineistusta g i = 118-120 g / l h.

Tehokkaiden indikaattorien säilyttäminen tai jopa parannus saavutetaan mekaanisen tehokkuuden jyrkän kasvun ansiosta. Se kasvaa, koska mekaaniset häviöt vakionopeuksilla eivät kasva, koska N m = f (n) ≈ const.

TERMINEN, INDIKAATTORI, TEHOKAS, MEKAANINEN TEHOKKUUS.

Lämpötehokkuuden määritelmä annettiin aiemmin. Lisään se hieman.

Lämpöteho   kutsutaan lämmön suhdetta, muuttuu hyödylliseksi työksi, kaikkiin toimitettuihin lämpöihin.

Lämpötehokkuus luonnehtii lämmönkäytön astetta missä tahansa lämpömoottorin suunnittelussa, ja siksi siinä otetaan huomioon vain lämpöhäviöt jääkaapin poiston aikana. Sitten terminen tehokkuuskaava voidaan kirjoittaa sopivaan muotoon laskelmille:

1 λ ∙ ρ k ~ 1

η t = 1- -. -----

ε k ~ 1 λ-1 + k ∙ λ (ρ-1)

Lämpötehokkuus lisääntyy, kun puristussuhde kasvaa ja adiabaattinen indeksi k kasvaa ja paine kasvaa (paineen kasvun aste on λ).

Lämpötehokkuus pienenee esivahvistusta lisääen ρ.

Indikaattorin tehokkuus   on indikaattoritöihin (Q i) siirretyn lämmön suhde tämän työn saavuttamiseen käytetyn lämmön kokonaismäärään (Q-kustannus). η i = Q i / Q mash (η i = 0,42-0,53).

η i = --- = ---, missä

Gch ∙ Q r n g i ∙ Q r n

632 - terminen ekvivalentti 1 hv: n tunti [kcal]

Gch - tunneittain polttoaineenkulutus;

Q p n - polttoaineen nettotehoarvo.

Tämä tehokkuus luonnehtii pakokaasujen lämpöhäviöitä jäähdytysvedellä sekä polttoaineen epätäydellisen palamisen aiheuttamia menetyksiä. Se ottaa huomioon koko lämpöhäviön määrän syklin aikana. Tämä on pakokaasujen poistuvan lämmön lisäksi lämmönvaihdon läsnäolon, polttoaineen epätäydellisen polttamisen ja polttoaineen polton palamisen riittämättömän suuruuden takia. Sylinteriseinien ja pakokaasujen päästöjen lisääntyminen, epätäydellisen palamisen lisääntyminen vaikuttaa indikaattorin tehokkuuteen. Ylimääräisen ilman kertoimen α kasvaessa indikaattorin tehokkuus kasvaa yleensä.

Dieselissä η i ≈ 0.4-0.5

Tehokas tehokkuus   kutsutaan moottorin (Qe) käyttökelpoisen työn kulutetun lämmön määrän suhteeksi kaikkiin toimitettuun lämpöön (Q).

Se ottaa huomioon sekä lämpö- että mekaaniset häviöt.

632 Ne 36 ∙ 10 5

η е = ----, tai η е = ---

Q r n ∙ G Q Q r n ∙ g e

Tehokkuuden suhde ilmaistaan ​​seuraavasti: η е = η i ∙ η m

Kaavio esittää tehokkuuden muutoksen kaaviot riippuen kuormituksesta n = const: ssä. (Η)

0 25 50 75 100 (ei%)

Vertaa dieseliä muiden lämpövoimamallien kanssa tehokkuusarvojen kanssa: pienen nopeuden polttomoottorit η е = 0.42-0.39 kaasuturbiinit η е = 0.42-0.31

keskinopeat polttomoottorit η е = 0.42-0.37 höyrykoneistot η е<0.20

monivaiheinen ICE η е = 0,42-0,31 höyryturbiinit η е\u003e 0,30

kaasutinpolttomoottorit η е = 0.20-0.28

Siksi erityisellä lämmönkulutuksella diesel on edullisin. (η е = 0,35-0,42). Kuitenkin höyryturbiinien asennuksissa käytetään halvempia polttoöljyjä ja sitä enemmän energiaa, sitä pienemmät ovat dieselmoottoreiden ja höyryturbiinien kustannusten erot. Ja koska turbiineilla on useita etuja dieselmoottoreissa, niitä käytetään useammin suuritehoisesti. Diesel säilyttää kilpailukykynsä jopa 45 000 hv: n asennuksissa

Mekaaninen tehokkuus   kutsutaan tehollisen tehon suhdetta indikaattoriin tai mekaanisten tappioiden tehoon.

η m = Ne / Ni tai η m = p e / p i

Mekaaninen tehokkuus osoittaa, että osa indikaattoritehoista, mikä olisi toivottavaa muuttua hyödylliseksi tehokkaaksi työksi. Tämä tehokkuus ottaa huomioon:

Liikkuvien osien kitkahäviöt, jotka riippuvat materiaaleista, rakennuksen laadusta, osien käsittelystä ja kokoonpanosta, yksittäisten komponenttien liikkumisnopeudesta, liitäntärajapintojen painosta (yli puolet näistä häviöistä käytetään holkin männän kytkemiseen), öljyn laatu jne. ;

- "pumpataan" tappioita. Nelitahtisissa polttomoottoreissa "pumppaava" häviöt sisältävät energiakustannukset vastuksen lieventämiseen polttotuhottimia varten. Ne riippuvat imu- ja poistoventtiilien aukaisun ajasta (ks. Pyöreä ajoituskaavio). Imuventtiilin myöhäinen avautuminen alentaa imupainetta. Kun ulostulo on myöhässä, vapautuspaine on suurempi. Kummassakin tapauksessa negatiivisen työn alue kasvaa. Voimakkuus "pumppaamalla" -kurssilla, jossa ahdistus voi muuttua hyödylliseksi työksi. (Yksi tehokkuuden lisäämiskeinoista.)

Moottorimekanismeihin asennettujen taajuusmuuttajien energiakustannusten menettäminen (luonnehtii suunnittelun rationaalisuutta);

Mekaanisten tappioiden vähentämiseksi on välttämätöntä pitää moottori kunnossa ja pitää se kunnossa. Pidä kaikki tarvittavat erät valmistajan suosittelemissa ohjeissa, valitse oikea laatu ja laatu voiteluaineista. Noudata asianmukaisia ​​lämpötilaolosuhteita, sylinterien kuormitusta, veden lämpötilaa, öljyä, suodatinpuhtautta jne.

Mekaanisen tehokkuuden arvot.

2-tahti ICE 4-tahti ICE

ilman paineistusta η m = 0,75-0,85 ilman paineistusta η m = 0,75-0,85

ylikuormitettu η m = 0,86-0,93 ylikuormitettuna η m = 0,85-0,95

TOIMINTA ICE

DIESEL-TYÖN METEOROLOGISEN EDELLYTYKSEN VAIKUTUS.

Normaalin ilmasto-olosuhteiden muutoksen (lämpötila t = 20 ° C, ilmanpaine P bar = 760 mm Hg, suhteellinen kosteus φ = 70%) ilmassa olevan ilmamassan määrän muutos, nimittäin: massavaraus laskee lämpötilan noustessa ilmaa, kun ilmanpaineen aleneminen kohoaa ilman suhteellisessa kosteudessa. Tämän avulla:

1 pienentää keskimääräistä indikaattoripainetta p i;

2 vähentää ylimääräisen ilman α kerrointa;

3 pakokaasujen lämpötilaa lisätään;

4 lisää lämmönkestävyysosaa CPG;

5 vähentää moottorin tehoa.

Kun sylinterien sisään tulevan ilman lämpötila nousee, se pienentää ilman maksun astetta ja siten ylimääräisen ilman kerrointa. Tämä johtaa polttoaineen palamisen heikentymiseen ja lisää sen kulutusta. Pienempi p i, ja siten moottorin teho. Ilman maksun lämpötilan nousun johdosta pakokaasujen lämpötila nousee ja siksi syklin keskilämpötila ja moottorin lämpöjännitys lisääntyvät.

Moottorin lämpökuorman välttämiseksi on tarpeen ohjata sen toiminta suurimpaan palamispai- neeseen (Pz) ja pakokaasun lämpötiloihin estäen niiden nousun nimellisarvojen yläpuolella.

Parametrien parantamiseksi on välttämätöntä vähentää polttoaineen syöttöä kierrosta kohden. Tämä aiheuttaa pyörien p: n pienenemisen ja potkurin akselin kierrosten pienenemisen, kun työskentelee suurnopeusjyrsinnässä ja siten aluksen nopeuden lasku. Päämoottoreiden käytännössä katsotaan, että kun ilman lämpötila nousee 10 ° C: ssa, on tarpeen joko pienentää pyörimisnopeutta 2% tai vähentää ruuvien nousua 3%.

Ilman kosteuden lisäämisellä sylinterien kuivan ilman sisältö vähenee. Tämä myös muuttaa (α). Tämän seurauksena polttoolosuhteet heikkenevät ja tämä johtaa myös p: n ja näin ollen moottoritehon laskuun. Kaasun lämpötila nousee hieman, mikä johtaa moottorin ylikuormitukseen.

Lisäksi kosteuden vaikutus vaikuttaa voimalamuutoksiin ja korroosion esiintymiseen moottorisylintereissä varsinkin rikkipolttoaineita käytettäessä. Siksi on välttämätöntä varmistaa, ettei imukellossa synny kasveja. Kummassakin ahdetun dieselmoottorin kastepiste ja ilmajäähdytin on merkitty passiin ja muotoon.

ICE-OMINAISUUDET.

Alusten dieselmoottoreiden täysi hyödyntäminen on yksi aluksen mekaniikan päätehtävistä. On tärkeää, että moottori käy voimalla, joka ei ylitä sen todellisia ominaisuuksia. Tämän ongelman ratkaisemiseksi on välttämätöntä tietää dieselmoottorin ominaisuudet ja energiankuluttajan vuorovaikutuksen perusteet. Dieselmoottorin toimintatavalle on tunnusomaista joukko parametrejä: teho, talous, nopeus, lämpö ja mekaaniset kuormitukset. Moottoreiden suorituskyky on tavanomaisesti jaettu seuraavasti:

1) energia - Ni, Ne, Me, p i, p e, n;

2) taloudellinen - Gc, g e, e, (i);

3) käyttöpaine ja lämpötila, kiinteät laitteet, sekä luku lisäparametreja, mikä antaa mahdollisuuden arvioida moottorin lämpö- ja mekaanista rasitusta.

Lämpöjännitys   - suoraan kuormitukseen nähden, jolle on tunnusomaista keskimääräinen ilmaisimen paine tai polttoainepumpun raiteen sijainti. Pakokaasujen (Tw), veden (Tw) ja öljyjen (Tm) lämpötiloja seurataan. Viime aikoina alusten olosuhteissa mitataan holkkien lämpötila sylinterien yläosassa ja puhdistusikkunoiden vyöhykkeessä sekä männän ja kehyslaakereiden pohja.

Mekaaninen rasitus   - jonka tärkein kriteeri on polttoaineen (Pz) suurin palamispaino ja liikkuvien massojen (Pj) inertiavoima.

Jos dieselmoottorin käytön aikana sen parametrit pysyvät vakioina, moodia kutsutaan tasaiseksi. Siirtyminen tasaisesta tilasta toiseen voi tapahtua spontaanisti matkustusolosuhteiden vaikutuksesta; automaattisesti - säätimen vaikutuksen alaisena; tai manuaalisesti - käyttäjän vaikutuksesta raidepumppuohjaukseen.

Kun liikennemuotojen välillä on riittävästi valotusaikaa, voit saada joukon vakaan tilan malleja, jotka ovat yhteydessä moottorin parametrien säännölliseen muutokseen.

Vakiotilatoimintojen joukkoa, joka esitetään analyyttisten, taulukoiden tai graafisten riippuvuuksien muodossa tärkeimpänä, ennalta valittuna parametrina, kutsutaan dieselmoottorin ominaispiirteeksi. Samanaikaisesti jos kuormitus otetaan pääparametriksi, ominaisuutta kutsutaan kuormaksi ja jos pyörimisnopeus sitten ominaisuutta kutsutaan nopeudeksi.

LOAD OMINAISUUDET.

Moottorin parametrien riippuvuutta sen kuormituksesta vakionopeudella kutsutaan kuormitusominaisuudeksi. Riippumaton muuttuja on Ne tai p e, tai jokin suhde, esimerkiksi p e / p e. Y-akselilla kaikki kiinnostuksen kohteena olevat parametrit siirretään. Ottakaa esimerkiksi huomioon ominaisuus g e = f (Ne).

Kuormitusominaisuudet, jotka on otettu eri nopeuksilla, eivät ole keskenään samat. Siksi käytössä on yhdistettyjen ominaisuuksien kuvaajat, joiden mukaan on helppo määrittää minkä tahansa parametrin arvo, joka vastaa tiettyä kuormitusta ja pyörimisnopeutta.

Päämoottorit toimivat suoraan ruuvilla, ja niillä on kaikki -tilan säätimet, jotka toimivat tietyissä olosuhteissa (kun ruuvin kuormitus muuttuu matalassa vedessä, kierrosta jne.) Kuormitusominaisuuksien mukaan, jos säätimen säätimien sijainti säilyy muuttumattomana.

Kaaviosta näemme, että tietyllä nopeudella (n = const) minimi erityiskulutusta polttoaineen osuus ≈90% täydestä kuormituksesta. Valitettavasti moottori ei voi toimia jatkuvasti tässä tilassa, koska aluksen kuormitus ja ympäristöolosuhteet muuttuvat myös (kanavan syvyys, tuulen suunta ja voimakkuus, virtaukset jne.). Mutta tämä on otettava huomioon ja mahdollisuuksien mukaan tehtävä työtä tällaisella voimalla.

Tilanne on yksinkertaisempi dieselgeneraattoreiden kuormaamisen yhteydessä. Kuormitusominaisuus nimellisnopeudella (n nom) heijastaa suunnilleen sen toimintaa generaattorissa.

NOPEUSOMINAISUUDET.

Nopeusominaisuus - moottorin parametrien riippuvuus sen pyörimisnopeudesta. Riippuen niiden olosuhteista, joissa ne on saatu, nopeusominaisuudet jaetaan ulkomainen, ruuvi   ja rajoittava.

Kuv. näkyy yleinen näkymä nopeusominaisuu- desta, jossa muuttamalla syötetyn polttoaineen määrää saadaan eri käännökset ja vastaavat parametrien arvot (dv 6 × 25/34).

Ph.D. AM Kuznetsov, Moskovan tehoinstituutti (TU)

Viitepolttoaineen erityinen kulutus CHP-laitosten lämpöenergian tuottamiseksi ja toimittamiseksi kuluttajille toimitettavaksi lämmönlähteeksi on merkittävä CHP-toiminnan indikaattori.

Kaikissa valimo-insinööreissä tiedossa olleissa oppikirjoissa ehdotettiin aikaisemmin fyysistä menetelmää erottaa polttoaineen kulutus lämmön ja sähköntuotantoon CHP-laitoksissa. Esimerkiksi oppikirja E.Ya. Sokolovan lämpö- ja lämpöverkot tarjoavat kaavan laskemalla lämmöntuotannon erityinen polttoaineen kulutus CHP-laitoksissa:

b t = 143 / η cc = 143 / 0,9 = 159 kg / Gcal, missä 143 on polttoainekvivalentin määrä, kg poltettaessa, joka vapauttaa 1 Gcal lämpöenergiaa; η к. с - Voimalaitoksen kattilatalon tehokkuus huomioiden kattilahuoneen ja konehuoneen välisten höyrylinjojen lämpöhäviöt (arvo 0,9). Ja oppikirja V.Ya. Ryzhkina "lämpövoimalat" turbiinilaitoksen lämpösuunnittelun esimerkissä T-250-240 määrittivät, että erityinen polttoaineen kulutus lämpöenergian tuottamiseksi on 162,5 kg ff / Gcal.

Ulkomailla tätä menetelmää ei käytetä, ja maamme osalta vuodesta 1996 lähtien RAAR: n "UES of Russia" alkoi soveltaa toista, edistyneempää, oikeasuhteista ORGRES-menetelmää. Tämä menetelmä antaa myös merkittävän yliarvioinnin polttoaineen kulutuksesta lämmöntuotannossa CHP: ssä.

Polttonesteen polttoaineen kustannusten oikein laskeminen sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitoksissa annetaan selkeytystehokkuusmenetelmällä, joka esitetään yksityiskohtaisemmin artikkelissa. Tämän menetelmän perusteella suoritetut laskelmat osoittavat, että polttoaineen kulutus lämpöenergian tuottamiseksi sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitoksissa T-250-240-turbiinien kanssa on 60 kg / Gcal ja CHP-laitoksilla T-110 / 120-12,8-5M-turbiineilla - 40 , 7 kg / Gcal.

Tarkastellaan näytteenottotehokkuutta esimerkillä CCGT CHP höyryturbiinilla T-58 / 77-6.7. Taulukossa on esitetty tällaisen turbiinin toiminnan pääindikaattorit, joista on selvää, että talviaikainen toimintatila on lämpöä tuottava ja kesätapa kondensoituu. Molempien toimintatilojen taulukon yläosassa kaikki parametrit ovat samat. Ero ilmenee vain valinnassa. Näin voit luotettavasti suorittaa polttoaineen kulutuksen laskennan lämmönpoistotoiminnossa.

Höyryturbiini T-58 / 77-6.7 on suunniteltu toimimaan osana kaksoispiirin CCP-230 Moskovan Molzhaninovo-alueella sijaitsevassa lämpö- ja voimalaitoksessa. Lämpökuorma - Q r = 586 GJ / h (162,8 MW tai 140 Gcal / h). Turbiiniyksikön sähkötehon muutos siirtymässä lämmöntuotannosta lauhdutustilaan on:

N = 77,1-58,2 = 18,9 MW.

Valinnan tehokkuus lasketaan seuraavalla kaavalla:

ηt = N / Q r = 18,9 / 162,8 = 0,116.

Samalla lämpökuormalla (586 GJ / h), mutta erillisellä lämmöntuotannolla kaukolämmityskattilaan polttoaineen kulutus on:

BK = 34.1 .Q / ηр к = 34.1.586 / 0.9 = 22203 kg / h (158.6 kg / Gkal), jossa 34.1 on ekvivalenttisen polttoaineen määrä kg, jonka palamisen aikana 1 GJ vapautetaan lämpöenergia; η рк. - Kotitalouskattilan tehokkuus erillisellä sähköntuotannolla (arvoksi 0,9 oletetaan).

Polttoaineen kulutus lämmöntuotantolaitoksessa sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitoksissa ottaen huomioon valinnan tehokkuus:

missä η kc. - Tehokkuuden vaihtaminen KES; ηо - korvausyksikön CPS tehokkuuskerroin; η e kanssa. - Sähköverkkojen tehokkuus sähkönsiirrossa KES: n korvaamisesta.

Polttoainetalous lämmön ja sähkön yhteistuotannossa verrattuna kaukolämmityskattilaan: В = В к -В т = 22203-7053 = 15150 kg / h.

Vertailupolttoaineen ominaiskulutus lämpöenergian tuottamiseksi valintamenetelmän avulla: b t = V t / Q g = 7053/140 = 50,4 kg / Gcal.

Lopuksi on huomattava, että valintamenetelmän tehokkuus on tieteellisesti perusteltu, sillä se ottaa oikein huomioon prosessit, joita esiintyy sähköjärjestelmässä lämmitysolosuhteissa, on helppokäyttöinen ja niissä on laaja sovellus.

kirjallisuus

Ryzhkin V.Ya. Lämpövoimalat. M.-L .: Energia, 1967. 400 s.

2. Sokolov E.Ya. Lämpö- ja lämpöverkot. M .: Energoizdat, 1982. 360 s.

Kuznetsov A.M. Polttoaineen kulutuksen erottamisen tulokset CHP - laitoksista eri menetelmillä toimitetusta sähkön ja lämmön erottamisesta. 2006. no. 7. s. 21.

4. Kuznetsov A.M. Polttoainetalous, kun turbiinit muunnetaan lämmöntuotantotilaksi // Energetik. 2007. No. 1. S. 21-22.

5. Kuznetsov A.M. Polttoaineenkulutus turbiinilla T-250-240 ja sen työn tehokkuus // Energiansäästö ja vedenpuhdistus. 2009. Nro 1. s. 64-65.

Kuznetsov A.M. Polttoainetaloudellisuuden ja turbiinin T-110 / 120-12,8-5M suorituskyvyn laskenta // Energiansäästö ja veden valmistus. 2009. No 3. s. 42-43.

7. Barinberg GD, Valamin AE, Kultyshev A.Yu. CJSC UTZ: n höyryturbiinit lupaaville CCGT-projekteille // Thermal Engineering. 2009. № 9. S. 6-11.

Erityiskulutuksen arvo voidaan määritellä normatiiviseksi (sopivilla teknisillä laskutoimituksilla) tai yrityksen kirjanpidon ja raportoinnin tietojen perusteella materiaalikustannuksista ja tuotoksesta, ts. todellisena.
Tuotantokohtaisen tuotannon materiaalin kulutus voidaan jakaa elementteihin ja esittää kaaviona (kuvio 12.2).
Kuva 12.2. Materiaalin erityiskulutuksen rakenne
Tilastollinen tutkimus erityiskulutuksen muutoksen määrittävistä tekijöistä on suositeltavaa toteuttaa seuraavat integroidut ryhmät:
a) hyödyllinen kulutus. Sen alla ymmärtää nettomassan, tilavuuden jne. osana sopivaa tuotetta. Hyödyllinen kulutus voidaan määrittää piirustusten, prosessikarttojen ja muun teknisen dokumentaation avulla;
b) käsittelyn aikana syntyvät jätteet ja häviöt. Määritetään tuotannossa saatavan aineksen määrän ja pätevien ja hylättyjen tuotteiden sisältämän materiaalin erotuksena;
c) häviöt avioliitosta. Vastaa hylättyjen tuotteiden nettomassa (tilavuus). Nämä tappiot otetaan huomioon yksikkökustannusten todellisessa arvossa kaikista mahdollisista syistä (huonolaatuisten raaka-aineiden käyttö, jalostustekniikan rikkominen, työntekijöiden virheet, käyttökelvottoman työkalun käyttö jne.). Tuotannon järkevän organisoinnin kannalta avioliiton ilmenemisen syiden tutkiminen on käytännöllistä, koska sen avulla voit toteuttaa erityisiä toimenpiteitä avioliiton vähentämiseksi tai kokonaan poistamiseksi.
Materiaalisäästöjen kolme pääaluetta ovat erityiskustannusten vähentämisen vuoksi: tuotteiden suunnittelun parantaminen, jätteiden vähentäminen käsittelyn aikana (mm
käyttämällä kehittyneempää teknologiaa) ja poistamalla avioliitto.
Johtajat teollisuusyritysten olisi säännöllisesti valvottava normeja ja dynamiikka (muutos aika) todelliset yksikkökustannukset, materiaalina ovat useissa tapauksissa muodostavat merkittävän osan tuotannon kokonaiskustannuksista ja näin ollen vaikuttaa aktiivisesti voittomarginaaleja.
Standardien noudattamisen ja yksikkökustannusten todellisen dynamiikan seuranta toteutetaan käyttämällä saatavia indeksejä. Indeksejä laskettaessa voidaan havaita neljä tapausta.

1. Eräänlaista materiaalia käytetään tietyntyyppisen tuotteen valmistukseen (esimerkiksi rautamalmin kulutus raudan sulattamiseen).

Määritelty kaava lasketaan homogeenisten tuotteiden valmistajilta.

1. Eräänlaista materiaalia käytetään useiden tuotetyyppien tuottamiseen (esimerkiksi teräksen kulutus akseleiden, vaihteiden ja muiden tuotteiden valmistukseen). Tässä tapauksessa lasketaan tietyn kulutuksen aggregoitu indeksi:

1. 5000 + 25,2-5000 611000

1. 5000 + 25,0-5000 "625 000" 'ИШ'

1. Erilaiset materiaalityypit vievät yhden tyyppisen tuotteen tuottamiseen (esimerkiksi raudan ja teräksen kulutus
   valu, valssatut rautametallit ja muovit traktoreiden valmistukseen). Materiaalien spesifisen kulutuksen yhdistelmäindeksi tässä tapauksessa lasketaan kaavalla

1. Erilaisia ​​materiaaleja käytetään erilaisten tuotteiden valmistukseen (esimerkiksi teräs-, kupari- ja muiden materiaalien kulutus sähkömoottoreiden, sähkögeneraattoreiden jne. Tuotantoon). Tämä on yleisimpiä tapauksia, joissa materiaalien erityiskulutuksen komposiittinen indeksi voidaan laskea vain niiden rahallisen arvon perusteella, mutta ottaen huomioon kunkin tyypin tosiasiallisesti tuotetut tuotantomäärät. Yksikkökustannusten yhteenlasketun indeksin kaava on seuraava:

Tehokas erityinen polttoaineen kulutus ja tunnettu tehollinen teho ja polttoaineen kulutus GT määritetään kaavalla:

g e = 10 3 G t / N e

Tehollisen polttoaineen kulutuksen mittayksikkö: g / (kWh).

Kun moottori käy nestemäisellä polttoaineella, g e: n ja n e: n välinen suhde on seuraava:

n e = 3,6 10 3 / (g eQn)

Nimellistilassa toimivat autoteollisuudelle teholliset tehokkuusarvot ovat seuraavissa rajoissa: kaasuttimilla 0,25 ... 0,33; dieselmoottoreille 0,35-0,4. Tehollisen polttoaineen kulutuksen arvo on: kaasuttimilla 300 ... 370 g / (kWh); dieselmoottoreille, joissa jakamattomat polttokammiot ovat 245 ... 270 g / (kWh).

4. Tehollinen vääntömomentti ja teho.

5. Mekaaninen hyötysuhde, vaikutus sen toiminta-arvoon, moottoriöljyn valinta, moottorin lämpö ja tekniset ominaisuudet.

Mekaaninen tehokkuus

Mekaaninen tehokkuus nm - moottorin mekaanisten häviöiden arvioitu indikaattori:

nm = LeLi = pe / pi = Me / Mi = Ei / Ni.

Kun moottorikäyttöiset moottorit toimivat nimellistilassa, arvo on seuraavissa rajoissa: nelitahtisista kaasutinmoottoreista 0,7 ... 0,85; nelitahtimoottoreille, luonnollisesti imutettu 0,7 ... 0,82, ylikuormituksella 0,8-0,9; kaasumoottoreille 0,75 ... 0,85; kaksitahtisissa suurten nopeuksien dieselmoottoreissa 0,7-0,85.

6. Moottorin ulkoinen lämpö tasapaino. Lämmön tasapainon komponentit.

Polttoaineen palamisen lämpötehokkuuden muuntaminen hyödylliseksi työksi lämpövoimalaitoksella arvioidaan käyttämällä energiaa lämpösädystä. Polttoaineen polttamisen aikana vapautuva lämpö muuttuu vain osittain hyödylliseksi tehokkaaksi työksi moottorin akselilla. Suuri osa siitä kuljetetaan pakokaasujen mukana, siirretään jäähdytysjärjestelmään, ympäristöön jne. eli on ylös lämpöhäviö.

Polttoaineen polttamisen aikana vapautuneen lämmön jakautumista tehokkaaseen käyttöön ja tietyn tyyppisiä lämpöhäviöitä kutsutaan lämmön tasapaino.

Ulkoinen ja sisäinen lämpö tasapaino.

Moottorin ns. Ulkoisen suorituskyvyn (tehokas teho, veden lämpötila, öljy jne.) Kokeellisesti määritetty pääkomponenttien polttoaineen palamisessa vapautuneen lämmön jakautuminen kutsutaan ulkoiseksi lämmön tasapainoksi.

Polttoainepoltto-panoksen pääkomponenteilla tuottaman lämmön jakautumista, jonka määrittely liittyy indikaattori-kaavioista saatujen indikaattorien (sisäisten) indikaattoreiden tuntemukseen, kutsutaan sisäiseksi lämmön tasapainoksi.

Lämpötilan tasapainotilanteen laskennan viimeisenä laskentamenetelmänä on seuraava tarkoitus:

Ensimmäinen on   Tämä on laskelma lämpöhäviöstä. Kun tiedät lämpöhäviön, voit hahmottaa tapoja vähentää niitä käyttämällä uusia tekniikoita ja periaatteita lämmön talteenottoa. Lämpöhäviöiden tuloksena on mahdollista suunnitella korkeamman hyötysuhteen kuin moottorin tehokkuus;

Toinen -on se, että lämpöhäviöiden tuntemus muodostaa perustan moottorin apujärjestelmien suunnittelulle (vesi, öljy ja muut järjestelmät) ja arvioida niiden tehokkuutta. Esimerkiksi turboahtimen (kaasuturbiinin ja yhdistetyn ylikuormituksen) laskemiseen ja suunnitteluun tarvittavan pakokaasun lämpötila määritetään lämmön tasapainosta. Siten lämmön tasapainon kokoaminen on välittömästi käytännöllistä;

Kolmas -puhtaasti laskettu. Lämpötilavuuden kokoaminen sallii sinun hallita laskelmien oikeellisuutta. Lämmönkulutuksen on oltava yhtä suuri kuin saapuminen. Jos saldo ei lähentyä, tämä ilmaisee väärän laskennan.

7. Kaasuprosessin käsite. Kaasunjakelun vaiheet.

Kaasuprosessien ominaisuudet. Kaasupörssi   kutsutaan luovutus- ja sisääntuloprosessien sarjaksi, joka varmistaa työskentelynesteen muutoksen.

Sylinterin puhdistamisen laatu pakokaasuista ja tehokkuus täyttämällä se uudella latauksella määrää moottorin työnkulun suorituskyvyn. Todellisessa syklissä kaasunvaihtoprosessien alku ja loppu (tulo ja poisto) eivät vastaa syöttö- ja poistojaksojen alkua ja loppua.

Kaasuprosessit ovat toisiinsa yhteydessä toisiinsa ja vaikuttavat merkittävästi muihin todellisissa syklissä syntyviin prosesseihin. Esimerkiksi sylinterin suunnatun varausliikkeen muodostaminen sylinterinkannen sisääntulokanavien profiloimiseksi ja sijoittamiseksi auttaa parantamaan seoksen muodostumista ja palamista.

Kaasupörssien tehokkuuden parantamiseksi on välttämätöntä varmistaa venttiilien f, cm2 virtausalueiden suurin mahdollinen läpäisevyys, nimeltään "ajanjakso". Graafisesti se edustaa nykyisen venttiilin virtausalueen käyrän aluetta kuolleiden pisteiden välillä ajan funktiona.

Kaasunvaihdon (pumppaamistuhojen) toiminta ilman paineistusta ja kaasuturbiinin paineistamisesta on negatiivinen. Käytettäessä käyttökompressoria kaasunvaihtooperaatio on positiivinen, mutta sen käyttökustannukset kasvavat.

Kaasunjakeluvaihe   - Tämä on ajanjakso venttiilien avautumishetkestä niiden sulkemishetkeen, ilmaistuna kampiakselin pyörimisasteina ja merkitty suhteessa vastaaviin aivojen alkupisteisiin tai lopullisiin pisteisiin.

Kaasunjakamekanismin tehtävänä on varmistaa sylinterin täytön ja puhdistuksen tehokkuus moottorin käytön aikana. Moottorin tehokkuus, teho ja vääntömomentti riippuvat siitä, kuinka hyvin venttiilin ajoitus on valittu.

8. Vaatimukset bensiinimoottoreiden sekoitusprosessille (polttoaineen mittaus, erottaminen ja homogenointi).

Kun sekoitetaan moottoreita kipinäsytytys   tarkoittavat polttoaineen ja ilman annostelua, atomien ja polttoaineen haihtumista ja sen sekoittamista ilman kanssa sekoittavan prosessin kompleksin. Korkealaatuinen sekoitus on välttämätön edellytys moottorin tehon, taloudellisen ja ympäristötehon saavuttamiseksi.

Sekoitusprosessien kulku riippuu pitkälti polttoaineen fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksista ja sen syöttötavasta. Moottoreissa, joissa on ulkopuolinen sekoitus, sekoitus tapahtuu kaasuttimessa (suutin, sekoittimella), jatkuu imusarjassa ja päättyy sylinteriin.

Kun polttoaineen suihku pääsee ulos kaasuttimesta tai suuttimen sumuttimesta, suihku alkaa romahtaa aerodynaamisten vetovoimien vaikutuksesta (ilman ja polttoaineen nopeuksien välisestä erosta johtuen). Sumutuksen hienous ja yhdenmukaisuus riippuu polttoaineen hajun diffuusion, viskositeetin ja pintajännityksen ilmavirrasta. Kun kaasutinmoottori käynnistetään suhteellisen pienellä polttoaineen sumutuslämpötilalla, käytännössä ei ole polttoainetta, ja jopa 90 prosenttia tai enemmän polttoainetta pääsee sylintereihin nestemäisessä tilassa. Tämän seurauksena luotettavan käynnistämisen varmistamiseksi on syytä lisätä syklistä polttoaineen syöttöä merkittävästi (tuo α arvoihin ≈ 0.1-0.2).

Polttoaineen nestefaasin ruiskutusprosessi tapahtuu myös tuloventtiilin sisääntulo-osassa ja kaasun ollessa täysin auki sen muodostamassa raossa.

Jotkut polttoaineen pisarat, joita ilmavirta ja polttoainehöyryt kulkevat, jatkuvat haihtuvina ja jotkut - sijoitetaan kalvon muotoon, ei sekoituskammion seinämiin, imusarjaan ja sylinterinkannen kanavaan. Ilmavirran vuorovaikutuksesta tangentiaalisen voiman vaikutuksesta kalvo liikkuu sylinteriin nähden. Koska ilman ja polttoaineen pisaroiden nopeudet eroavat hieman (2-6 m / s), pisaroiden pisaroiden haihtumisnopeus on pieni. Haihtuminen kalvon pinnasta etenee voimakkaammin. Kalvon haihduttamisprosessin nopeuttamiseksi imukansi kuumennetaan kaasuttimissa ja keskiruiskulla.

Eri imukammion haarojen vastustuskyky ja kalvon epätasainen jakautuminen näissä haaroissa johtavat seoksen epätasaiseen koostumukseen sylintereissä. Seoksen epätasaisen koostumuksen aste voi nousta 15-17%: iin.

Kun polttoaine haihtuu, sen fraktioinnin prosessi etenee. Ensinnäkin kevyet jakeet haihtuvat ja raskaammat tulevat sylinteriin nestefaasissa. Nestemäisen faasin epätasainen jakautuminen sylintereissä ei voi olla pelkästään seos, jolla on erilainen polttoaine-ilmasuhde, vaan myös erilaiset jakautumisprosentit. Näin ollen eri sylintereissä olevan polttoaineen oktaaniluku on eriarvoinen.

Sekoituksen laatu paranee pyörimisnopeuden n lisäämällä. Erityisen huomattava kielteinen vaikutelma kalvosta moottorin suorituskykyyn ohimenevissä olosuhteissa.

Seoksen epäyhtenäinen koostumus moottoreissa, joissa on hajautettu ruiskutus, määräytyy lähinnä suuttimien identiteetin mukaan. Seoksen koostumuksen epäyhtenäisyys on ± 1,5%, kun työskentelet ulkoisella nopeusvasteella ja ± 4% joutokäyntinopeudella pyörimisnopeudella nx.x.min.

Kun polttoainetta ruiskutetaan suoraan sylinteriin, voidaan sekoittaa kaksi menetelmää:

- homogeenisen seoksen saamiseksi;

- latauskerrostumalla.

Viimeksi mainitun sekoittamismenetelmän toteuttaminen aiheuttaa huomattavia vaikeuksia. Viimeksi mainitun sekoittamismenetelmän toteuttaminen aiheuttaa huomattavia vaikeuksia.

Kaasumoottoreissa, joissa on ulkopuolinen sekoitus, polttoaine johdetaan ilmavirtaan kaasumaisessa tilassa. Kiehumispisteen alhainen arvo, diffuusiokertoimen suuri arvo ja huomattavasti pienempi ilmamäärä, joka on teoreettisesti välttämätön palamiselle (esimerkiksi bensiinille 58,6, 9,52 (m3 ilma) / (m3 bensiiniä), tuottaa melkein homogeenisen palavan seoksen. seos sylinterissä tasaisempi.

1.1 Sekoittaminen kovaamalla

Polttoaineen ruiskutus. Kun polttoaineen suihku lähtee kaasuttimen sumutin, se alkaa hajota. Aerodynaamisten vetovoimien vaikutuksesta (ilman nopeus on huomattavasti korkeampi kuin polttoaineen nopeus), suihku jakautuu eri läpimitaltaan oleviin kalvoihin ja pisaroihin. Kaasuttimen ulostulossa olevien pisaroiden keskimääräistä halkaisijaa voidaan pitää suunnilleen yhtä suurina kuin 100 mikronia. Sumutuksen parantaminen lisää pisaroiden kokonaispintaa ja edistää niiden nopeampaa haihtumista. Ilman nopeuden kasvattaminen diffuusorissa ja polttoaineen viskositeetin ja pintajännityksen suhde pienentää atomisoinnin hienous- ja yhdenmukaisuutta. Kun käynnistät kaasutinmoottorin, käytännössä ei ole polttoaineen atomisointia.

Polttoaineen kalvon muodostuminen ja liikkuminen. Ilmavirran ja painovoiman vaikutuksen alaisuudessa jotkut tippaa sijoitetaan kaasuttimen ja imusarjan seinämiin, muodostaen polttoainekalvon. Polttoainekalvoon vaikuttavat seinämän adheesion voimat, ilmavirtapuolen tangentiaalinen voima, staattisen paineen muutos poikkileikkauksen ympärillä sekä painovoima ja pintajännitys. Näiden voimien vaikutuksesta elokuva hankkii monimutkaisen liikeradan. Liikkeen nopeus on useita kymmenkunta kertaa pienempi kuin seoksen virtausnopeus. Suurin osa kalvosta muodostuu täydellä kuormituksella ja pienellä nopeudella, kun ilman nopeus ja polttoaineen sumutuksen hienous ovat pieniä. Tällöin sisäänmenoputken ulostulossa olevan kalvon määrä voi saavuttaa jopa 25% polttoaineen kokonaiskulutuksesta. Palavan seoksen fyysisten tilojen suhde riippuu olennaisesti polttoaineen ruiskutusjärjestelmän rakenteellisista ominaisuuksista.

Polttoaineen haihtuminen. Polttoaine haihtuu pisaroiden ja kalvojen pinnalta suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa. Putoa moottorin imujärjestelmässä on noin 0,002-0,05 s. Tänä aikana vain pienimmillä on aikaa haihtua kokonaan. Pienten pisaroiden haihtumisnopeudet määräytyvät lähinnä lämmön ja massan siirron molekylaarimekanismilla, sillä pisaroiden liikkuminen pienellä ilmavirralla tapahtuu suurimman osan ajasta. Tästä syystä pisaroiden haihtumiseen vaikuttavat merkittävästi sumutuksen hienous ja polttoaineen alkulämpötila, mutta ilman virtauksen lämpötilan vaikutus ei ole merkityksellinen.

Polttoainekalvoa puhalletaan voimakkaasti virtauksella. Samanaikaisesti lämmönvaihto imukanavan seinämien kanssa on erittäin tärkeää sen haihtumiselle, joten keskiruiskutuksella ja karbiumilla tuloputkea lämmitetään yleensä moottorin jäähdytysnesteen tai pakokaasun avulla. Kaasuttimen moottorin rakenteen ja kaasutinmoottorin toimintatavan mukaan ja keskiruiskutuksena imusarjan ulostulossa polttoainehöyryn palavan seoksen pitoisuus voi olla 60-95%. Polttoaineen haihdutus jatkuu sylinterissä sisäänotto- ja puristusjaksojen aikana. Palamisen alkaessa polttoaine lähes täysin haihtuu.

Niinpä kylmäkäynnistys- ja lämmitystilatilanteissa polttoaineen lämpötilan, imuosan ja ilman pintojen ollessa alhaiset, bensiinin haihtuminen on vähäistä, käynnistysmoodilla ei myöskään ole lainkaan sumutusta, seoksen muodostumisen olosuhteet ovat erittäin epäsuotuisat.

Seoksen epätasainen koostumus sylintereissä. Koska imukanavan haarojen epätasa-arvoisuus on epätasainen, yksittäisten sylinterien täyttö ilmalla voi vaihdella (2-4%). Polttoaineen jakautumista kaasutinmoottorin sylintereissä voi olla paljon suurempi epätasaisuus, mikä johtuu pääasiassa kalvon epätasaisesta jakautumisesta. Tämä tarkoittaa, että seoksen koostumus sylintereissä ei ole sama. Sille on tunnusomaista seoksen epätasaisen koostumuksen aste:

jossa αi on ylimääräisen ilman kerroin i sylinteri; α on kaasuttimen tai keskiruiskun injektorin valmisteleman seoksen ilman ylisuhteen keskiarvo.

Jos Di\u003e 0, tämä tarkoittaa, että seos tässä sylinterissä on huonompi kuin koko moottori. A: n arvo on helpoin määrittää analysoimalla i-th-sylinteristä tulevien pakokaasujen koostumus. Seoksen epäyhtenäisen koostumuksen taso, jonka saanti on epäonnistunut, voi nousta 20 prosenttiin, mikä heikentää merkittävästi taloudellista, ympäristöä, tehoa ja muuta moottorin suorituskykyä. Seoksen epätasainen koostumus riippuu myös moottorin toimintatavasta. Taajuuden n kasvaessa polttoaineen sumutus ja haihtuminen paranevat, ja siksi seoskoostumuksen epätasaisuus vähenee (kuvio 2a). Sekoituksen muodostuminen paranee myös pienentävän kuormituksen avulla, mikä johtaa erityisesti seoksen koostumuksen epätasaisuuden asteen vähenemiseen (kuvio 2b).

Kun sekoitus tapahtuu, bensiini fraktioidaan. Tässä tapauksessa ensinnäkin kevyet jakeet haihtuvat (niillä on oktaaniluku pienempi), kun taas pisaroissa ja kalvossa ne ovat pääasiassa keskisuuria ja raskaita. Pulssien nestefaasin epätasainen jakautuminen sylintereissä voi olla sekoitus eri a: n kanssa, mutta polttoaineen (ja sen oktaaniluvun) murto-osuus voi myös olla epätasaista. Tämä pätee myös bensiinien lisäaineiden jakeluun, erityisesti kolhuihin, yli sylintereille. Edellä mainittujen seoksenmuodostusominaisuuksien vuoksi seos tulee kaasutinmoottoreiden sylintereihin, jotka poikkeavat yleensä polttoaineen koostumuksesta ja sen oktaaniluvusta.

Seoskoostumuksen epätasaisuuden aste 1, 2, 3 ja 4 sylinterille riippuen pyörimisnopeudesta n (täyskaasu) (a) ja kuormituksesta (n = 2000 min-1) (b)

1.2 Sekoittaminen keskitetyllä ja hajautetulla polttoaineen ruiskutuksella

Polttoaineen lisäys hiiltymiseen verrattuna:

1. Lisäyssuhteen nostaminen johtuen imujärjestelmän aerodynaamisen resistanssin vähenemisestä kaasuttimen puuttuessa ja imuilman esilämmitettäessä imusuodattimen lyhyemmän pituuden takia.

2. Polttoaineen tasaisempi jakautuminen moottorisylintereissä. Pulssiin syötettävän ilman ylimääräisen kertoimen ero on 6-7% ja polttoaineen aikana 20-30%.

3. Mahdolli- suus lisätä puristussuhdetta 0,5-2 yksiköllä samalla oktaaniluvulla polttoaineen seurauksena pienemmän kuumennuksen tuoreen latauksen tuloaukosta, tasaisempi polttoaineen jakautuminen sylintereissä.

4. Energiaindikaattoreiden (Ni, Ne, jne.) Lisääntyminen 3-25%.

5. Moottorin kiihdytyksen parantaminen ja helpompi käynnistys.

Harkitse keskusten injektointimenetelmiä samalla tavalla kuin nämä prosessit tapahtuvat kaasutinmoottorissa ja huomioi näiden prosessien tärkeimmät erot.

Polttoaineen ruiskutus. Järjestelmät, joissa injektointikaasupolttoaine on tavanomaisesti lisääntyneen paineen alaisena imuputkessa (keskiruiskutus) tai sylinterinkannessa (hajautettu ruiskutus) (kuva 1b, c).

Keski- ja hajautetun ruiskutuksen järjestelmissä lueteltujen parametrien lisäksi myös atomisoinnin hienous riippuu myös ruiskutuspaineesta, suuttimen aukkojen muodosta ja bensiinin virtausnopeudesta niihin. Näissä järjestelmissä käytetään eniten sähkömagneettisia suuttimia, joihin syötetään polttoainetta 0,15-0,4 MPa: n paineessa, mikä takaa pisaroiden pisaroiden keskimääräisen halkaisijan 50-400 μm riippuen suuttimien tyypistä (suihkussa, tapissa tai sentrifugissa). Karkeudella tämä halkaisija on jopa 500 mikronia.

Polttoaineen kalvon muodostuminen ja liikkuminen. Bensiinin injektoinnin aikana muodostuneen kalvon määrä riippuu suuttimen sijainnista, suihkun alueesta, sumutuksen hienousluokasta ja jakautuneesta injektoinnista jokaiseen sylinteriin sen alkamisajankohdasta lähtien. Harjoitus osoittaa, että missä tahansa menetelmässä, jossa kalvon ruiskutusmassa järjestetään, on enintään 60 ... 80% toimitetun polttoaineen kokonaismäärästä.

Polttoaineen haihtuminen. Kalvo haihdutetaan erityisen voimakkaasti tuloventtiilin pinnalta. Tämän haihdutuksen kesto on kuitenkin pieni, joten syöttöventtiilin hajautettu ruiskutus lautalle ja moottori, joka toimii täydellä polttoaineen syöttöllä, vain 30-50% polttoaineen syklisestä annoksesta haihtuu ennen sylinteriin saapumista.

Hajautetun ruiskutuksen syöttökanavan seinämien kohdalla haihtumisaika kasvaa alhaisen kalvon nopeuden ansiosta ja haihtuneen polttoaineen osuus nousee 50-70%: iin. Mitä suurempi pyörimisnopeus, sitä lyhyempi haihtumisaika tarkoittaa, että haihdutetun bensiinin osuus pienenee.

Injektointisäiliön kuumentaminen jakautuneella injektiolla ei ole suositeltavaa, koska se ei voi merkittävästi parantaa sekoittamista.

Seoksen epätasainen koostumus sylintereissä. Moottoreissa, joissa on hajautettu ruiskutus, seoksen epäyhtenäinen koostumus sylintereissä riippuu injektorien valmistuksen laadusta (identiteetti) ja injisoidun polttoaineen annoksesta. Yleensä hajautetussa ruiskutuksessa seoksen koostumuksen epätasaisuus on pieni. Sen suurin arvo tapahtuu vähimmäisyklisissä annoksissa (erityisesti valmiustilassa) ja voi saavuttaa ± 4%. Kun moottori toimii täydellä kuormituksella, seoksen epätasaisuus ei ylitä ± 1,5%.

9. Vaatimukset dieselmoottoreiden sekoitusprosessille. Injektion prosessi ja ominaisuudet dieselmoottoreissa.

Sekoittaminen dieselmoottoreihin toteutetaan puristusiskun lopussa ja laajennuspaineen alussa. Prosessi jatkuu lyhyeksi ajaksi, mikä vastaa kampiakselin 20-60 asteen pyörimistä. Tämä prosessi dieselillä on seuraavat ominaisuudet:

- sekoitus tapahtuu sylinterin sisällä ja se suoritetaan pääasiassa polttoaineen ruiskutuksessa;

- Kaasuttimen moottoriin verrattuna seoksen muodostumisen kesto on useita kertoja lyhyempi;

- palava seos, joka on valmistettu rajoitetuksi ajaksi, jolle on tunnusomaista suuri heterogeenisuus, so. polttoaineen epätasaista jakautumista polttokammion tilavuuteen. Yhdistettynä alueille, joilla on korkea polttoainekonsentraatio (paikallisten (paikallisten) ylimääräisen ilman kertoimen pienet arvot), on vyöhykkeitä, joilla on alhainen polttoainepitoisuus (suurilla a-arvoilla). Tämä seikka määrittää polttoaineen polttamisen tarpeen dieselmoottoreiden sylintereissä suhteellisen suurella kokonaislämmön ylimäärällä a\u003e 1.2.

Tästä syystä, toisin kuin kaasutinmoottori, jolla on palavan seoksen syttymisrajat, dieselmoottorissa a ei ole ominaista polttoaineen sytytyksen tilaa. Dieselmoottorin tulehdus on käytännöllisesti mahdollista minkä tahansa a: n kokonaisarvon takia Seoksen koostumus polttokammion (CS) eri alueilla vaihtelee laajalla alueella. Nollasta (esimerkiksi polttoaineen pisaroiden nestefaasissa) äärettömään ¾ pudotuksen ulkopuolelle, jossa ei ole polttoainetta.

Sekoittaminen dieselmoottoreissa Dieselmoottoreissa palavan seoksen valmistus tapahtuu sylinterin sisällä lyhyessä ajassa 0,003 - 0,005 sekuntia. Tänä aikana hyötysuhde, haihtuminen,) sekoittaminen ja polttoaineen tasainen jakautuminen koko polttokammion tilavuudessa on saavutettava.

Dieselmoottoreissa käytön aikana on samanlaisia ​​vaatimuksia kuin bensiinillä. Erilaisia ​​erityisvaatimuksia voidaan kuitenkin erottaa niistä johtuen seoksen muodostuksen ominaisuuksista ja sytytyksestä dieselmoottoreissa. Nämä yleiset vaatimukset ovat seuraavat: polttoaineen juoksevuus ja tietyn viskositeetin pitäminen mahdollisimman alhaisissa lämpötiloissa varmistaakseen moottorin sylintereille luotettavan syötön, hyvän seoksen muodostumisen ja polttoaineen syttymisen, kun se ruiskutetaan palotilaan.

Dieselpolttoaineiden murtoluku on indikaattori niiden volatiliteetista. Dieselmoottorissa polttoaineen haihtuminen tapahtuu hyvin kuumassa ilmassa. Tästä syystä huolimatta liian lyhyt sekoitusaika, suurin osa polttoaineesta on aika haihtua ja muodostaa työseos. Samanaikaisesti polttoaineen jakeet, joilla on hyvin alhainen tislauslämpötila, eivät syty hyvin. siksi, dieselpolttoainetta   tulisi olla optimaalinen murto-osa, jotta se ei estäisi haihtumista eivätkä heikennä syttyvyyttä.

Jotta työseos olisi tasaisesti ja nopeasti jaettavissa koko polttokammiossa, polttoaineen suihkun syvä tunkeutuminen ja sen hienoinen sumuttaminen on välttämätöntä. Kuitenkin hienojakoinen polttoaine putoaa pahimmin polttokammion paineilmaan, joten on tarpeen lisätä polttoaineen ruiskutuspaineita. Lisäksi ruiskutettaessa polttoaineen on sekoituttava hyvin ilman kanssa, mikä voidaan saavuttaa ilmanvaihdolla, joka syntyy sylinterin sisään ja puristuksen aikana. Tämän mukaisesti erilaisissa sekoitusmenetelmissä käytetään dieselmoottoreita.

Diesel- ja kaasutinmoottoreiden sekoitusmenetelmässä on myös vaikutusta palamiskammioiden erilaiseen suorituskykyyn. Dieselmoottoreissa polttokammion muoto varmistaa työseoksen tasaisen jakautumisen koko kammiossa ja vaikuttaa myös seoksen muodostumiseen.

Kun\u003e 1, polttoaineen ja ilman seosta sanotaan tyhjentyneeksi, koska siinä suuremman polttoainemäärän voi paljastaa. Tällaisia ​​seoksia käytetään dieselmoottoreissa polttoaineen täydellisen palamisen varmistamiseksi. Koska näiden moottoreiden heikko sekoittuminen pieneen (jo 1.1 = 1.2 ...) on mahdotonta varmistaa polttoaineen täydellinen palaminen.

Ongelman ratkaisu löydettiin. yksinkertaisella tavalla. Polttoaineen automaattisen sytyttämisen sulkemiseksi ensin lämmitysmoottorin laajennusmoottorissa ei ole palavaa seosta (polttoaineen ja ilman seosta), joka on puristettu, mutta ilmaa. Puristuksen aikana ilman lämpötila nousee ja jossakin vaiheessa tulee korkeampi kuin polttoaineen itsestään syttyvä lämpötila, mutta laajennuskoneessa ei ole vielä polttoainetta. TDC: n lähestyessä männän hetkellä polttoainetta ruiskutetaan laajennuskoneen sylinteriin, joka sytytetään erittäin kuumennetulla ilmalla. Jos polttoainetta pistetään laajennuskoneen sylinteriin, se pakataan erikoispumpulla. Pumpun polttoaineen paineen on ylitettävä paineilman sylinterin ilmanpaine, koska vain tässä tapauksessa polttoaine virtaa sylinteriin. Kun polttoaine kulkee laajennuskoneen sylinteriin, se ruiskutetaan käyttämällä erityistä laitetta, jota kutsutaan suuttimeksi. Ruiskutusprosessissa polttoainesuihku murskataan pieniksi hiukkasiksi. Mitä suuremmat hiukkaset ovat, sitä suurempi niiden kosketuksen alue ilmaa, joka on hyvin kuuma pakkauksen aikana. Höyrystymisnopeus riippuu hiukkasten kosketuspinta-alasta ilman kanssa. Polttoaineen nopean palamisen vuoksi se on muutettava kaasumaiseksi (höyry) tilaksi ja sekoitettava nopeasti ilman kanssa. Näin ollen tässä tapauksessa palava seos valmistetaan laajennuskoneen sylinterin sisällä, joten näitä moottoreita kutsutaan moottoreiksi, joiden sisäinen seosmuodostaminen tai dieselmoottoreita. Niissä polttoaineen polttaminen on jonkin verran hitaampaa kuin moottoreilla, joilla on ulkoiset seoksenmuodostus (bensiinimoottorit). Tämä sallii tietyssä lähentämisessä, että tällaisten moottoreiden kierros on lähellä idealisoitua sykliä sekoittamalla prosessia lämpöenergian syöttämiseksi työfluidiin.

10. Polttoprosessin vaiheet moottoreissa.

Normaalissa prosessissa moottoreissa otto- palamisen seos voidaan ehdollisesti jakaa kolmeen vaiheeseen ensimmäisen - ensisijainen, jonka aikana pieni palamisen tulisija aiheutti elektrodien välillä tulpan, se on vähitellen kehittynyt edessä turbulentti liekki toinen - tärkein vaihe liekin etenemisen kolmas - vaihe polttaa seosta. Jyrkkä rajaus yksittäisten polttovaiheiden välillä ei ole mahdollista, koska prosessin luonteen muutos tapahtuu vähitellen.

11. Detonation palaminen ja sen syyt.

Räjähdyspoltto tapahtuu useimmiten silloin, kun väärä valinta bensiinistä moottoreille, joilla on suuri puristusaste. Räjähdyspalamisen aikana liekin etuosan etenemisnopeus kasvaa jyrkästi, 1500 ... 2000 m / s. Koska polttokammion tila on pieni, elastiset räjäytyshaavat repeytyvät toistuvasti ja heijastuvat polttokammion seinämiin, mikä aiheuttaa räjäytysominaisuuden metallisen koputuksen. Heijastuneet iskunvaimentimet häiritsevät normaalia polttoprosessia, aiheuttavat moottorin osia värähtelemään, mikä johtaa huomattavasti kulutukseen. Pakokaasut tummuvat, joskus mustat, ts. kun räjähdys lisää polttoaineen epätäydellistä palamista.

12. Käyttö- ja käyttötekijöiden vaikutus polttoprosessiin dieselmoottorissa.

A) Polttoprosessin vaiheeseen vaikuttavat tekijät

Polttoprosessin kaikki vaiheet ja erityisesti itsesyttymisen viivästysjakson τ i osalta vaikuttavat tekijät voidaan jakaa fysikaalisiin, kemiallisiin, rakenteellisiin ja toiminnallisiin.

K fysikaaliset ja kemialliset tekijät   Polttoaineen fysikaaliset ominaisuudet ja kemiallinen koostumus, ilman varauksen paine ja lämpötila, hapen pitoisuus ja palokaasussa olevat jäännöskaasut, polttoaineen katalyyttien läsnäolo palamisen parantamiseksi käytettävien lisäaineiden muodossa. Polttoaineen fysikaalis-kemialliset ominaisuudet ilmaistaan ​​setaanilukuina. Mitä korkeampi on setaaniluku, sitä korkeampi happipitoisuus ja sitä pienempi on pakokaasujen pitoisuus, sitä lyhyempi on automaattinen sytytysjakso. Polttokammion paineen ja lämpötilan kohoamisen katalyyttien läsnä ollessa myös τ i pienenee, mikä tekee polttoprosessista "pehmeämpi", työn jäykkyys ΔP / Δφ ja maksimipaine P z pienenevät.

Suurin määrä suunnittelutekijöitäjoka vaikuttaa sytytys- ja palamisprosessiin, voidaan osoittaa kompressoinnin asteeksi ε, polttokammion suunnittelun, polttoainelaitteet, männän materiaali ja sen jäähdytyksen luonne.

Lisäys e lisää paineen P c ja lämpötilan Tc puristuksen loppuessa, mikä pienentää τ i: tä. Kuitenkin, kuten aiemmin mainittiin, P c: n kasvaessa P z kasvaa myös, mikä lisää moottorin osien mekaanista kireyttä.

polttokammion suunnittelussa ja polttoaineen ruiskutusta, määrittelee laadun sekoittamalla - hienouden ja tasaisuus polttoaineen sumutuksella, sen haihdutus, tasaisuus sekoittuminen polttoaineen partikkelien ja ympäröivän ilman palotilan tilavuus, - määrittää intensiteetti lämpöä polttoaineen ja sytytyksen viiveajan τ i. Mikä tahansa parannus sekoittumisen laadussa johtaa p z, ΔP / Δφ pienenemiseen τ i ja vaiheen IV väheneminen (polttaminen).

Jäähdyttämättömien mäntien ja männänvuorien läsnäolo vaikuttaa samaan suuntaan. Raudan männissä lämmönjohtavuuden kerroin on alhaisempi kuin alumiinilla; niiden pintalämpötila on siten korkeampi. 2-tahtimoottoreissa ja pakotetuissa 4-tahtimoottoreissa on kuitenkin huolehdittava männän lämpötilan nostamisesta, mutta sen alentamisesta. Mäntä yleensä jäähdytetään öljyllä tai vedellä, mikä nostaa ajanjaksoa τ i.

Polttolaitteiden elementtien rakenne määrittelee paitsi sekoituslaadun ja sekoittumisen kautta palamisen laadun. Polttoaineen syöttölaitteella on suuri vaikutus palamisprosessin vaiheisiin - sylinteriin toimitetun polttoaineen painon tai tilavuusjakauman ajan (tai kampiakselin kulman q (φ) osalta, ks. Alla oleva kuva). Muut asiat ovat yhtä suuret, injektio-oikeus määräytyy ruiskutetun polttoaineen nopeuden mukaan.

Tyypillisesti pyrkivät toteuttamaan injektiota kasvavalla nopeudella, jotta voidaan vähentää dynaamisen suorituskyvyn sykli P z ja AP / Δφ, sekä tehokkaamman käytön ilman maksua, jotka sijaitsevat syrjäisillä "kulmat" palotilasta (viimeinen osa polttoainetta, jonka suurin nopeus, tunkeutua eniten kaukaiset kulmat). Syklin dynaamiset indikaattorit ovat pienemmät, sitä pienempi polttoaineen määrä syötetään ajan τ i aikana.

Numeroon operatiiviset tekijät   johtuen polttoaineen φ np etukulmasta, injektion kestoajasta φ p, polttoainelaitteiston nykyisestä teknisestä tilasta, ilman syöttölaitoksista ja kaasun ja ilman kanavasta.

Polttoaineen lyijyn etukulma φ np on joustavin tekijä, joka mahdollistaa käyttöolosuhteissa vaikutuksen polttoprosessin luonteeseen. Syötteen eteneminen liian aikaiseksi, kun injektio suoritetaan alhaisessa lämpötilassa, joka puristetaan sylinterimassassa, nostaa τ i, joka nostaa P z, ΔP / Δφ (ks. Alla oleva kuva käyrä 1). Liian myöhäinen virtaus (käyrä 3) johtaa polttoprosessin siirtämiseen jälkipolttoainesarjaan, pakokaasujen paineen ja lämpötilan lisääntymiseen, mikä lisää sylinterimänti- men ryhmän lämpötilaa ja pienentää lämpötehokkuutta.

  Polttoaineen ruiskutuksen keston nostaminen φ p "käyttöolosuhteissa on keino lisätä dieselvoimaa. Jos syöttönopeus on vakio, kasvattamalla φ p, polttoprosessin kolmannen ja neljännen vaiheen suhteellinen kesto kasvaa, pakokaasujen lämpötila nousee, sylinterin seinien lämpötila nousee. Tällöin lämpötehokkuus voi kasvaa, jos hyötytehon suhteellinen lisäys on suurempi kuin kylmällä lähteellä siirretty lämmönlähde (pakokaasujen mukana).

Huononemisen teknisen kunnon polttoaineen laitteiden, elinten tuloilman ja ilman virtaustien - tukkeutumisen suuttimet tai tulipalon sumutinta ripustaa suuttimen neula, kehitys suuttimen reikien, mikä on hydraulinen vastus virtaustien vähentää tehokkuutta ja kapasiteettia turboahdin - lopulta johtaa heikkenemiseen palamisprosessin, siirto palaminen jälkipoltin linjaan, alempi lämpötehokkuus ja sylinterimänti- men ryhmän ylikuumeneminen.

13. Bensiini-injektion käyttö. Polttoaineen annostelun periaate injektion aikana.

Polttoaine-ilmaseos (TV-sekoitus) syötetään kaasuttimelta polttomoottorin (ICE) sylintereille pitkien imuputkiston putkien kautta. Näiden putkien pituus moottorin eri sylintereihin ei ole sama, ja itse keräyssäiliössä seinien epätasaista kuumentamista jopa täysin kuumennetulla moottorilla.

Tämä johtaa siihen tosiasiaan, että kaasuttimessa syntyvästä homogeenisesta TV-seoksesta muodostuu eri polttoainemittareita eri polttomoottoreiden sylintereissä. Tämän seurauksena moottori ei anna laskennallista tehoa, vääntömomentti katoaa, polttoaineen kulutus ja pakokaasujen sisältämien haitallisten aineiden määrä lisääntyvät. Taistelemaan tätä ilmiötä kaasuttimissa on erittäin vaikeaa. On myös huomattava, että nykyaikainen kaasutin toimii suihkutuksen periaatteella, jossa bensiinin ruiskutus tapahtuu sylintereissä imemässä ilmavirrassa.

Samanaikaisesti syntyy melko suuria pisaroita polttoainetta, mikä ei takaa korkealaatuista bensiinin ja ilman sekoittamista. Huono sekoitus ja suuret pisarat helpottavat bensiinin asettumista imukankaan seiniin ja sylintereiden seinämiin TV-seoksen imun aikana. Mutta pakotetun bensiinin ruiskuttamisen paineen alaisena kalibroidun suutinsuuttimen avulla polttoainehiukkaset voivat olla paljon pienempiä kuin ruiskuttamalla bensiiniä jauheen aikana. Erityisen tehokkaasti bensiini ruiskutetaan kapealla säteellä korkeassa paineessa.

Todettiin, että kun ruiskutetaan bensiiniä hiukkasia, joiden läpimitta on pienempi kuin 15 ... 20 mikronia, sen sekoitus atmosfääriseen happea ei tapahdu hiukkasten punnitsemisessa vaan molekyylitasolla. Tämä tekee TV-seoksesta kestävämmän lämpötilan ja painehäviöiden vaikutukset sylinteriin ja pitkiin imukuploniputkiin, mikä edistää sen täydellistä palamista. Joten syntyi ajatus, joka korvaisi mekaanisen inertia-kaasuttimen ruiskutussuuttimet keskellä inertia-free-injektiosuuttimella (DFV), joka aukeaa tietyn ajan sähköisen pulssiohjaussignaalin avulla elektronisesta automaatioyksiköstä.

Samanaikaisesti korkealaatuisen ruiskutuksen ja bensiinin tehokkaan sekoittumisen ilman kanssa on helppo saada TV-seoksessa annettava annos suurempaa tarkkuutta kaikissa polttomoottorin mahdollisissa toimintatavoissa. Näin ollen järjestelmän avulla polttoaineen syöttö   polttoaineen ruiskutetut moottorit henkilöautoja   ei ole edellä mainittuja epäedullisia ominaisuuksia kaasutinmoottoriteli ne ovat taloudellisempia, niillä on suurempi ominaisvoima, pysyvät vakiona vääntömomentti monilla kierrostaajuuksilla ja haitallisten aineiden päästöt ilmakehään pakokaasujen kanssa ovat vähäisiä.

Polttoaineen ruiskutusjärjestelmät

Järjestelmälaite yhteinen injektio   kisko

Ruiskutusjärjestelmä Yhteinen rautatie   on nykyaikainen dieselpolttoaineen ruiskutusjärjestelmä.

Komon Rail -järjes- telmän toiminta perustuu polttoaineen syöttämiseen suihkuttimille yhteisestä akusta. korkea paine   - polttoainekisko. Bosch kehitti ruiskutusjärjestelmän.