Средняя скорость поршня и что она характеризует

Средняя скорость поршня (v_m) — один из показателей быстроходности ДВС. Если обозначить ход поршня через s (м), а частоту вращения коленчатого вала через n (мин^-1), то средняя скорость поршня (м/с) определяется следующим образом: v_m = sn/30. Считают, что у малооборотных дизелей 4<v_m<6 м/с, у среднеоборотных —6<v_m< 9 м/с, у высокооборотных 9<v_m<13 м/с, у дизелей повышенной оборотности v_m>13 м/с.

Средняя скорость поршня может приниматься в качестве одного из вспомогательных классификационных параметров на основании того, что она характеризует конструкции геометрически подобных ДВС по целому ряду показателей. Чем выше v_m, тем больше динамическая напряженность дизеля и тем больше вероятность изнашивания ряда ответственных деталей, в первую очередь цилиндропоршневой группы (ЦПГ). С момента появления дизелей параметр v_m неуклонно возрастал и к настоящему времени достиг определенного предела, обусловленного прочностью материалов, применяемых в современном двигателестроении. Установлено, что динамическая напряженность двигателя пропорциональна квадрату средней скорости поршня, т.е., например, при увеличении v_m в три раза динамические напряжения возрастут в девять раз, что при прочих равных условиях потребует девятикратного усиления прочностных характеристик материала. Максимальные значения v_m(14,6—17,5 м/с) были достигнуты еще в прошлом десятилетии и к настоящему времени (в связи с тем, что запасы прочности материалов в основном исчерпаны) средняя скорость поршня почти не растет.

Степень форсирования дизеля, как она измеряется и что определяет

Степень форсирования дизеля P_ef—это комплексный показатель его тепловой и динамической напряженности. Измеряется она как произведение p_mev_m Для двухтактных дизелей и 0,5p_mev_m для четырехтактных дизелей. Степень форсирования можно также представить как частное от деления p_е на суммарную площадь (дм²) поршней дизеля. У нефорсированных дизелей P_ef<20, у форсированных 20<P_ef<60, у высокофорсированных 60<P_ef<100. Отсюда следует, что чем больше P_ef, тем напряженнее работает дизель.

Степень сжатия и ее численное значение у различных двс

Степень сжатия (_с) — это отношение наибольшего и наименьшего объемов цилиндра двигателя (рис. 3) в процессе сжатия заряда цилиндра: _с=V_t/V_с.

При пуске холодного дизеля температура в конце сжатия должна быть такой, чтобы обеспечивалось самовоспламенение топлива. Как показала практика, это требование удовлетворяется, если у дизеля без наддува степень сжатия не менее 12, а с наддувом — не менее 11.

Рис.3 К определению степени сжатия.

Степень сжатия устанавливают согласно заводской инструкции и регулируют изменением объема камеры сжатия цилиндра. Для малооборотных дизелей степень сжатия составляет 13—14, высокооборотных —14—15,5, дизелей с раздельными камерами сжатия —15—23, с наддувом—12—14; бензиновых — 5—9, газовых — 5—10.

Давления сжатия и сгорания; их значения для различных двс

Давление сжатия (р_с) — это давление в цилиндре в конце процесса сжатия заряда. Давление сгорания (р_mах) — это давление газов, развивающееся в цилиндре при сгорании топлива; оно является наибольшим давлением рабочего цикла двигателя. Значения р_с для ДВС лежат в следующих пределах:

Дизели	Малооборотные	Высокооборотные	С наддувом	Газовые	Карбюраторные
рс, МПа.	30-38	35-45	40-60	0,1-0,5	0,5-1,0

Конечное давление сжатия зависит, прежде всего, от степени сжатия. На величину р_с значительное влияние оказывает также состояние отдельных деталей ДВС. Давление сжатия уменьшается при изнашивании поршневых колец и цилиндровых втулок, в случае разрегулирования и изнашивания клапанов или при нарушении их герметичности, а также в результате отложений кокса. Уменьшение р_с одновременно во всех цилиндрах может произойти из-за недостаточной подачи воздуха, вызванной, например, закоксовыванием продувочных окон, падением давления продувочного воздуха и т.п.

При работе дизеля лимитирующую роль в выборе р_с играет максимальное давление сгорания р_max, которое принимают при расчете деталей ДВС на прочность. Поэтому давление p_mах не должно превышать значений, указанных в формуляре двигателя. Обычно значение р_mах при полной нагрузке составляет:

Дизели	Малооборотные	Высокооборотные	С наддувом	Газовые	Карбюраторные
рс, МПа	4,5-7,0	5,5-7,0	7,0-10,0	12,0-15,0	3,0-4,5