Ce trebuie să știți despre echilibrul termic al motorului mașinii

Ce trebuie să știți despre echilibrul termic al motorului mașinii
La ardere, combustibilul eliberează în mod necesar căldură, dar nu este folosit complet pentru o muncă utilă. Acest lucru este descris în a doua lege a termodinamicii: o parte din căldură este în mod inevitabil dată unei surse de frig. Și prin exemplul oricărui motor cu combustie internă, se poate observa că doar 20-35% din căldură poate fi transformată într-o muncă mecanică utilă. Cea mai mare parte a căldurii este pur și simplu consumată sub formă de pierderi de căldură.







Rezistența la căldură reprezintă distribuția căldurii care apare în motor în timpul arderii combustibilului, căldura utilă pentru funcționarea completă a mașinii și căldură, care poate fi calificată drept pierdere de căldură. Există pierderi de căldură de bază:

  • cauzată de depășirea fricțiunii;
  • căldura generată de suprafețele exterioare încălzite ale motorului;
  • pierdere la conducerea unor mașini auxiliare.

Nivelul normal al echilibrului termic al motorului poate fi diferit în funcție de modul de funcționare. Se determină prin rezultatele testului în condiții de condiții termice la starea de echilibru. Echilibrul termic ajută la determinarea gradului de conformitate a designului motorului și a economiei sale de funcționare și, în plus, ia măsuri pentru adaptarea anumitor procese pentru a obține o muncă mai bună.

Cum se calculează diferitele componente ale balanței de căldură?

Valoarea tuturor componentelor balanței de căldură este măsurată prin unități de căldură absolute pe oră de funcționare continuă a motorului sau ca procent din cantitatea totală de căldură produsă. Dacă este necesar, balanța de căldură a motorului mașinii poate fi determinată experimental sau calculată independent folosind indicatorii ciclului normal de funcționare al motorului și calculul volumului de transfer de căldură.







Valoarea fiecărui element constitutiv care determină echilibrul de căldură nu poate fi constantă și variază în funcție de sarcinile posibile, de gradul de încălzire și de funcționarea rapidă a motorului.

Diferența în balanța de căldură a diferitelor motoare

Când crește raportul de compresie, o parte din căldura care se transformă într-o lucrare utilă crește: prin urmare, eficiența motorului diesel depășește valoarea eficienței motorului carburatorului. În cazul unei reduceri a sarcinilor motorului în timp ce se menține un regim de viteză constantă, cantitatea de căldură îndreptată spre munca utilă scade, iar pierderea de căldură produsă crește. Când motorul funcționează fără încărcătură, acesta ajunge la 100%. Când motorul este încărcat complet, utilizarea cea mai profitabilă a căldurii va fi în stadiul de viteză medie. Acest lucru se datorează faptului că pierderile totale de căldură care se duc la răcire, cu gazele de gaze uzate și sub formă de pierderi mecanice sunt reduse la minimum.

De asemenea, este important să se schimbe compoziția amestecului de combustibil, care afectează în mod semnificativ utilizarea utilă a căldurii în motor. Totul se explică prin modificări ale vitezei de combustie a amestecului. Funcționarea motorului pe amestecurile îmbogățite se caracterizează printr-o scădere a utilizării efective a căldurii prin arderea incompletă a combustibilului. În același timp, pierderile termice pentru răcire și emisiile de gaze de eșapament sunt ușor reduse. Cu epuizarea amestecului, pierderile cauzate de incompletența combustiei scad. Dar, atunci pierderile termice cresc cu răcirea și cu evaporarea gazului uzat.

Pierderile totale în timpul funcționării motorului carburatorului sunt minime dacă se utilizează amestecuri economice. La motoarele diesel, pierderile de căldură sunt ușor mai ridicate datorită depășirii rezistenței mecanice, dar pierderile asociate cu un raport de compresie ridicat sunt mai puțin comparativ cu motoarele carburatoare. Acest lucru contribuie la formarea unei eficiențe mai eficiente a motoarelor diesel. De exemplu, căldura motorului carburatorului, transformată în muncă utilă, va fi de 21-29%, în timp ce motorul diesel - 30-42%.

Deșeuri suplimentare de căldură în sistemul de răcire

O mare parte din fluxul de căldură este deviat de la motor la sistemul de răcire și lasă cu vapori de gaz epuizați. Concluzie căldură în sistemul de răcire pentru a preveni lipirea de inele de piston, scor și griparea pistonului, uzura de capete de cilindru, scaune de supape de ardere, apariția ciocnirii și alte probleme. Pentru a elimina fluxul de căldură în atmosferă, o parte din puterea efectivă a motorului merge pentru a asigura antrenarea pompei de apă și a ventilatorului. În cazul răcirii prin aer, puterea de antrenare a ventilatorului va fi mai mare datorită unei presiuni aerodinamice mai mari.

Pentru a reduce pierderile, este necesar să aflați cât de multă căldură este suficientă pentru sistemul de răcire al mașinii și ce se poate face pentru a reduce această valoare.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: