Bekerja dengan diagram indikator terperinci dari mesin diesel laut. Pembuatan diagram indikator. Perhitungan indikator dan indikator efektif mesin pembakaran internal
Diagram indikator representasi grafis dari perubahan tekanan gas atau uap dalam silinder mesin bolak-balik tergantung pada posisi piston. ID biasanya diplot menggunakan indikator tekanan (Lihat indikator tekanan). Absis menunjukkan volume yang ditempati oleh gas-gas dalam silinder, dan ordinat menunjukkan tekanan. Setiap titik pada I. d. ( beras.
) menunjukkan tekanan dalam silinder mesin pada volume tertentu, yaitu pada posisi piston tertentu (titik R sesuai dengan awal asupan; dot A- awal kompresi; dot Dengan- akhir kompresi; dot z -
awal ekspansi; dot B- akhir ekstensi). I.D. memberikan gambaran tentang nilai karya yang dihasilkan oleh mesin pembakaran dalam atau pompa, dan tentang kekuatan mereka. Badan kerja melakukan pekerjaan yang bermanfaat hanya selama langkah kerja. Oleh karena itu, untuk menentukan kerja yang bermanfaat, diperlukan luasan yang dibatasi oleh kurva muai zb, kurangi luas yang dibatasi oleh kurva kompresi ac. Perbedaan dibuat antara siklus termal teoretis dan nyata Siklus teoretis didasarkan pada data perhitungan termal dan mencirikan siklus teoretis; I. d. aktual diambil dari mesin yang sedang berjalan dengan bantuan indikator dan mencirikan siklus aktual (lihat. beras.
). Untuk memudahkan perhitungan dan perbandingan mesin yang berbeda variabel tekanan sepanjang langkah piston diganti dengan tekanan konstan bersyarat, di mana kerja diperoleh dalam satu langkah piston sama dengan kerja gas dalam satu siklus dengan tekanan variabel. Tekanan konstan ini disebut tekanan terindikasi rata-rata dan mewakili kerja gas yang terkait dengan volume kerja mesin bolak-balik. B.A.Kurov.
Ensiklopedia Soviet yang Hebat. - M.: Ensiklopedia Soviet. 1969-1978 .
Lihat apa itu "Bagan indikator" di kamus lain:
Diagram indikator untuk berbagai mekanisme piston ketergantungan grafis dari tekanan dalam silinder pada langkah piston (atau tergantung pada volume yang ditempati oleh gas atau cairan di dalam silinder). Bagan indikator dibangun selama studi ... Wikipedia
diagram indikator- Diagram ketergantungan tekanan dalam silinder mesin piston pada volume variabelnya. [GOST 28567 90] Subjek diagram volume tekanan kompresor EN Indikatordiagramm DE Indikator ... Buku Panduan Penerjemah Teknis
Representasi grafis dari ketergantungan tekanan fluida kerja (uap, gas) dalam silinder mesin piston (mesin, pompa) pada pergerakan piston. Ini adalah kurva tertutup, area di dalamnya sebanding dengan pekerjaan yang dilakukan oleh pekerja ... Kamus Ensiklopedis Besar
Representasi grafis dari ketergantungan tekanan fluida kerja (uap, gas) dalam silinder mesin piston (mesin, pompa) pada pergerakan piston. Ini adalah kurva tertutup, area di dalamnya sebanding dengan pekerjaan yang dilakukan oleh pekerja ... Kamus ensiklopedis
Grafis gambar perubahan tekanan uap atau gas dalam silinder mesin bolak-balik, tergantung pada pergerakan piston atau sudut putaran poros engkol (lihat Gbr.). Luas I. d. sebanding dengan pekerjaan, sempurna. fluida kerja di dalam silinder untuk ... ... Kamus politeknik ensiklopedis besar
Grafis gambar ketergantungan tekanan fluida kerja (uap, gas) dalam silinder mesin bolak-balik (mesin, pompa) pada pergerakan piston. Ini adalah kurva tertutup, area di dalam swarm sebanding dengan pekerjaan yang dilakukan oleh benda kerja ... Ilmu pengetahuan Alam. Kamus ensiklopedis
Diagram indikator- 97. Diagram indikator D. Indikalorcliagramm E. Diagram volume tekanan
Rata-rata efektif Ulang tekanan adalah tekanan yang tergantung pada jumlah bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam silinder.
Daya efektif Re- daya diambil dari flensa penghubung poros motor, yaitu, diberikan ke poros, generator atau konsumen energi mana pun dalam mode operasi ini
Indikator daya Pz- tenaga yang dikembangkan oleh gas di dalam silinder kerja mesin disebut tenaga indikator.
3. Besaran listrik dasar - arus listrik, tegangan, daya
arus listrik, satuan ukuran.
LISTRIK- MEMERINTAHKAN GERAKAN TANPA KOMPENSASI DARI PARTIKEL BERISI LISTRIK BEBAS DI BAWAH PENGARUH MEDAN LISTRIK.
TEGANGAN - JUMLAH ENERGI YANG DIHARAPKAN UNTUK PERGERAKAN DARI SATU TITIK KE TITIK LAINNYA.
DAYA ARUS LISTRIK– TINGKAT PERUBAHAN ENERGI. DAYA ARUS LISTRIK SAMA DENGAN KERJA ARUS LISTRIK YANG DIHASILKAN SELAMA SATU DETIK.
4. Persyaratan umum pemeliharaan STS dan K.
PERALATAN KAPAL ADALAH ARTI INSTALASI, UNIT, MEKANISME DAN PERALATAN KAPAL LAINNYA YANG MENJAMIN KINERJANYA SESUAI DENGAN TUJUANNYA.
1. Ketentuan Umum 1.1. Teknis pengoperasian kapal sarana teknis dan struktur (STS dan K) harus dilakukan sesuai dengan instruksi pabrikan dan persyaratan Peraturan ini.
1.2. Semua operasi yang terkait dengan pengoperasian, perubahan mode operasi, penonaktifan, pengengkolan, dan pembongkaran peralatan teknis harus dilakukan dengan izin, atas arahan atau dengan pemberitahuan dari pejabat (kapten, petugas jaga, kepala teknisi, teknisi jaga yang bertanggung jawab atas manajemen ), jika diatur oleh paragraf Peraturan yang relevan atau dokumen lain yang mengatur tindakan awak kapal. 1.3. Kelalaian yang terkait dengan penggunaan teknis, pemeliharaan dan perbaikan STSiK harus dicatat oleh mekanik arloji di log mesin. 1.4. Di kapal harus diselenggarakan pembukuan kondisi teknis STSiK, serta pembukuan ketersediaan dan pergerakan suku cadang dan barang, material dan perbekalan teknis menurut departemen.
1.5. Saat peralatan beroperasi di dalam air, pastikan peralatan dalam kondisi baik, instrumentasi dalam keadaan baik dan sebagainya.
TIKET 2.
1. Pendaratan dan stabilitas kapal, landasan teoritis. Stabilitas, tinggi metasentrik. Informasi stabilitas.
STABILITAS- kemampuan fasilitas terapung untuk menahan gaya eksternal yang menyebabkannya menggelinding atau memangkas dan kembali ke keadaan seimbang.
Kapal mengapung di permukaan air di bawah pengaruh dua gaya utama: gravitasi dan gaya Archimedean. Gaya gravitasi - "menarik kapal ke bawah", sama dengan beratnya dan diterapkan ke pusat gravitasi kapal CG. Gaya apung atau gaya Archimedean - “mendorong kapal keluar dari air”, sama dengan perpindahannya dan diterapkan di tengah volume bawah air CV kapal.
Pada posisi kapal yang "lurus", gaya-gaya ini saling menyeimbangkan dan terletak pada garis vertikal yang sama. Dengan gulungan, bentuk bagian bawah air lambung akan berubah, CV akan bergeser ke sisi bertumit, dan apa yang disebut momen pemulihan akan muncul, yang melawan gulungan tersebut. Saat kapal dimiringkan, CV berputar di sekitar titik yang disebut metacenter m.
Jarak dari metacenter m ke center of gravity CG (metacentric height) merupakan ciri kestabilan kapal. Semakin kecil kapalnya, semakin besar ketinggian metasentriknya. Semakin rendah pusat gravitasi, semakin stabil kapal tersebut. Ada aturan sederhana: SETIAP KILOGRAM DI BAWAH GARIS AIR MENINGKATKAN STABILITAS, DAN SETIAP KILOGRAM DI ATAS GARIS AIR BERFUNGSI.
Indikasi mesin. Penentuan kekuasaan
Diagram indikator diambil sesuai dengan kondisi yang diperlukan, memungkinkan Anda untuk menentukan daya yang ditunjukkan dan distribusinya pada silinder mesin, untuk menyelidiki distribusi gas, pengoperasian injektor, pompa bahan bakar, dan juga untuk menentukan tekanan maksimum siklus hal z , tekanan kompresi p dengan dll.
Penghapusan diagram indikator dilakukan setelah mesin melakukan pemanasan dalam rezim termal yang stabil. Setelah setiap grafik dilepas, indikator harus dilepas dari silinder dengan katup indikator 3 arah dan katup indikator pada mesin. Drum indikator dihentikan dengan melepaskan kabel dari drive. Secara berkala, setelah melepas beberapa grafik, piston indikator dan batangnya harus dilumasi dengan ringan. Mesin tidak boleh diindikasikan saat laut melebihi 5 titik. Saat melepas diagram indikator, penggerak indikator harus dalam kondisi baik, tombol indikator terbuka penuh. Diagram direkomendasikan untuk dihapus secara bersamaan dari semua silinder; jika yang terakhir tidak memungkinkan, maka penghapusan berurutannya harus dilakukan sesegera mungkin dengan kecepatan konstan poros engkol mesin.
Sebelum menunjukkan, perlu untuk memeriksa kemudahan servis indikator dan penggeraknya. Piston dan selongsong indikator harus duduk sepenuhnya; piston berpelumas, dengan pegas dilepas dari posisi atas, harus turun perlahan dan merata di dalam silinder di bawah aksi beratnya sendiri. Piston dan selongsong indikator hanya dilumasi dengan silinder atau oli mesin, tetapi tidak instrumental, yang disertakan dalam kit indikator dan dirancang untuk melumasi sambungan mekanisme penulisan dan bagian atas batang piston. Pegas dan mur (penutup) yang menjepit pegas harus dikencangkan sepenuhnya. Ketinggian pin penulisan indikator harus proporsional dengan tekanan gas dalam silinder yang ditunjukkan, dan sudut putaran drum harus proporsional dengan langkah piston. Jarak bebas pada sambungan putar mekanisme transmisi harus kecil, yang diperiksa dengan menggoyangkan sedikit tuas dengan piston stasioner, dan juga tidak boleh ada serangan balik. Saat indikator berkomunikasi dengan rongga kerja silinder dengan drum stasioner, stylus indikator harus menggambar garis lurus vertikal.
Indikator dihubungkan ke drive dengan kabel indikator khusus atau pita baja khusus berukuran 8 x 0,05 mm. Kabel penggerak - linen, dikepang; sebelum pemasangan, kabel baru dicabut pada siang hari, menggantung beban 2–3 kg darinya. Jika kondisi kabelnya tidak memuaskan, diperoleh distorsi yang signifikan dari diagram indikator. Pita baja digunakan untuk mesin dengan kecepatan 500 rpm ke atas, dan juga jika kecepatannya kurang dari 500 rpm, tetapi sambungan antara indikator dan penggerak terlihat seperti garis putus-putus sepanjang 2–3 m. kabel dari sudut pandang ekstraksi diperiksa dengan menghapus diagram kompresi dengan bahan bakar mati. Jika garis kompresi bertepatan dengan garis ekspansi, maka kabelnya cocok untuk bekerja. Panjang kabel indikator harus disesuaikan agar pada posisi ekstrim drum tidak mencapai stop. Dengan kabel pendek putus, dengan kabel panjang diagram memiliki bentuk pendek ("terputus"), karena pada akhir langkah piston, drum akan diam. Selama indikasi, kabelnya harus selalu dalam posisi tegang.
Saat menggambar garis atmosfer, perlu dipastikan bahwa garis tersebut terletak pada jarak 12 mm dari tepi bawah kertas untuk indikator model 50 dan 9 mm - model 30. Dalam hal ini, mekanisme penulisan akan bekerja di rentang pengukuran paling optimal dan merekam garis hisap dengan benar di bawah garis tekanan atmosfer. Panjang diagram tidak boleh lebih dari 90% dari stroke maksimum drum.
Kabel indikator harus berada di bidang ayun tuas penggerak indikator. Di posisi tengah tuas, kabelnya harus tegak lurus dengan porosnya. Indikator harus dipasang agar kabelnya tidak mengganggu saluran pipa, kisi-kisi mesin, dan bagian lain. Jika menyentuh, dan ini tidak dihilangkan dengan mengubah posisi indikator, maka roller transisi dipasang. Pada saat yang sama, perlu untuk menjaga garis tegak lurus kabel dari roller ke sumbu tuas indikator penggerak di posisi tengah tuas. Tekanan pensil (pena) harus disesuaikan agar tidak merobek kertas, tetapi meninggalkan bekas tipis yang terlihat jelas. Pin tembaga harus selalu diasah dengan baik. Tekanan pensil yang kuat menyebabkan peningkatan luas diagram. Kertas harus pas dengan drum indikator.
Bersihkan secara menyeluruh katup indikator mesin sebelum memasang indikator untuk menghindari penyumbatan saluran dan piston. Sebelum melepas diagram, ulangi pembersihan melalui katup 3 arah pada indikator. Sebelum menunjukkan mesin, indikator harus dihangatkan dengan baik. Kegagalan untuk memenuhi persyaratan ini menyebabkan distorsi diagram indikator. Saat memasang dan melepas indikator, jangan gunakan alat benturan saat menjepit dan melepaskan mur union. Untuk ini, kunci khusus disertakan dalam kit indikator.
Indikator dan pegas indikator harus diperiksa oleh otoritas pengawas setidaknya setiap dua tahun sekali dan memiliki sertifikat validitas. Kondisi penggerak indikator diperiksa dengan mesin menyala dengan melepas diagram kompresi dengan suplai bahan bakar dimatikan. Dengan drive indikator yang disesuaikan dengan benar, jalur kompresi dan ekspansi harus cocok. Jika cacat ditemukan dalam mekanisme distribusi gas selama analisis diagram indikator, perlu dilakukan tindakan untuk menghilangkannya. Setelah mengoreksi cacat, tunjukkan kembali dan proses (analisis) diagram indikator.
Diagram indikator konvensional untuk menganalisis perubahan proses kerja mesin yang beroperasi dengan beban variabel. Mereka merekam secara berurutan pada pita kontinu, mengikuti satu demi satu pada interval yang ditentukan.
Diagram indikator yang dihapus dianalisis sebelum diproses, karena kekurangan dalam penyesuaian mesin atau karena indikator tidak berfungsi, penggeraknya, atau pelanggaran aturan indikasi, diagram indikator mungkin mengalami berbagai distorsi.
Planimetri.
Bagan indikator diproses dalam urutan berikut: atur planimeter dan planimeter semua bagan; menentukan wilayah mereka; ukur panjang semua diagram dan nilai koordinat p c dan p z , hitung p Saya , untuk setiap silinder. Planimeter disesuaikan dengan luas lingkaran yang digariskan oleh palang yang terpasang pada planimeter. Dengan tidak adanya bilah khusus, pembacaan planimeter diperiksa dengan kotak pada kertas grafik. Planimetri dilakukan di atas papan halus yang dilapisi selembar kertas. Saat memasang planimeter, tuasnya ditempatkan pada sudut 90° terhadap bagan. Saat menjiplak diagram, sudut antara lengan planimeter harus 60 - 120°.
Panjang diagram indikator diukur sepanjang garis atmosfer. Perjalanan aktuator harus dipilih sedemikian rupa sehingga panjang diagram adalah 70 dan 90 - 120 mm untuk masing-masing model indikator 30 dan 50.
Dengan tidak adanya planimeter, tekanan indikator rata-rata p Saya ditemukan dengan akurasi yang cukup dengan metode trapesium. Untuk melakukan ini, diagram dibagi dengan garis vertikal menjadi 10 bagian yang sama.Indikator rata-ratatekanan ditentukan oleh rumus
pi = Σ H/(10m),
Di mana Σ H- jumlah dari ketinggian h1, h2 h10,
mm; T -
indikator skala pegas, mm/MPa. Metode pengukuran koordinath, hal
z
Dan R
Dengan
ditunjukkan pada gambar. 4.6. Saat melepas diagram indikator di setiap kasus, untuk penilaian komparatif distribusi beban pada silinder, suhu gas buang harus diperhitungkan.
Setiap bagian dibagi dua dan tingginya diukur di tengah. Saat mendaftarkan hasil pengindeksan pada formulir diagram diesel yang dilepas, perlu untuk menunjukkan nama kapal, tanggal pengindeksan, merek diesel, nomor silinder, skala pegas, panjang dan luas diagram, parameter yang diperoleh p z , p c , p,-, N e , N. Diagram indikator yang diproses dari setiap mesin disisipkan ke dalam "Log Indikasi" dengan analisis yang sesuai dari hasil pengindeksan. Teks penjelasan harus menunjukkan kekurangan yang teridentifikasi dalam penyesuaian mesin dan tindakan yang diambil untuk menghilangkannya. Di akhir pelayaran, "log indikasi" dan satu set diagram yang diproses harus diserahkan ke MCC armada bersama dengan laporan mesin pelayaran. Saat memproses diagram yang diambil dari mesin diesel berkecepatan tinggi, perlu dilakukan koreksi kesalahan mekanisme penulisan indikator, yang dalam beberapa kasus dapat mencapai 0,02-0,04 MPa (ditambahkan ke nilai utama).
Analisis proses pembakaran dengan diagram dan osilogram
Diagram indikator adalah representasi grafis dari ketergantungan tekanan dalam silinder pada langkah piston.
Metode untuk mendapatkan (menghapus) diagram indikator
Untuk mendapatkan grafik indikator, digunakan indikator mekanis atau sistem elektronik pengukuran tekanan gas dalam silinder dan bahan bakar selama injeksi (MIPKalkulator, tekananpenganalisa)(NK-5 "Autronics" dan CyldetABB). Untuk mendapatkan grafik indikator lengkap menggunakan indikator mekanis, mesin harus dilengkapi dengan penggerak indikator.
Jenis grafik indikator
Dengan bantuan indikator mekanis, jenis diagram indikator berikut dapat diperoleh: normal, offset, diagram sisir, kompresi, pertukaran gas, dan penyebaran.
Normal grafik indikator berfungsi untuk menentukan tekanan indikator rata-rata dan analisis umum sifat proses indikator.
Beras. 1 Jenis grafik indikator
Terlantar diagram digunakan untuk menganalisis proses pembakaran, mengidentifikasi kekurangan dalam pekerjaan peralatan bahan bakar, menilai ketepatan pengaturan sudut gerak maju bahan bakar, serta menentukan tekanan pembakaran maksimumP z dan tekanan awal pembakaran terlihatR" Dengan yang biasanya disamakan dengan tekanan kompresi pDengan. Diagram bergeser diambil dengan memasang kabel indikator ke penggerak silinder yang berdekatan jika engkolnya terjepit pada 90 atau 120°, atau dengan menggunakan penggerak kepala putar, atau dengan memutar drum indikator dengan cepat menggunakan kabel dengan tangan.
Bagan sisir berfungsi untuk menentukan tekanan pada akhir kompresiR Dengan dan tekanan pembakaran maksimumR G pada mesin yang tidak memiliki indikatordrive.Dalam hal ini, drum indikator diputar dengan tangan menggunakan kabel. Untuk menentukan halDengandiagram diambil dengan suplai bahan bakar ke silinder dimatikan.
Bagan kompresi
seperti yang ditunjukkan, digunakan untuk menguji drive indikator. Mereka juga dapat digunakan untuk menentukan tekanan pDengandan menilai kekencangan cincin piston sesuai dengan ukuran area antara garis kompresi 1
dan jalur ekspansi2.
Diagram pertukaran gas difilmkandengan cara biasa, tetapi pegas lemah digunakan dengan skala 1 kgf / cm2 = 5 mm (atau lebih) dan piston normal ("uap"). Menurut diagram tersebut, proses pembuangan, pembersihan, dan pengisian silinder dianalisis. Bagian atas diagram dibatasi oleh garis horizontal, karena piston indikator, yang berada di bawah pengaruh pegas yang lemah, mencapai posisi paling atas dan tetap di dalamnya hingga tekanan dalam silinder turun menjadi 5 kgf/cm2 .
Bagan yang diperluas
berfungsi untuk menganalisa proses pembakaran pada daerah TDC, serta untuk menentukan p, pada mesin yang tidak memiliki indikator penggerak. Diagram yang diperluas dihilangkan dengan indikator listrik atau mekanis dengan penggerak yang tidak bergantung pada poros motor (misalnya, dari jarum jam).
Penggerak indikator diperlukan untuk membaca semua bagan di atas kecuali untuk sisir.
Distorsi grafik indikator paling sering terjadi saat piston indikator macet (Gbr. 2,A), pemasangan pegas yang lemah (Gbr. 2, b) atau keras (Gbr. 2,V), melonggarkan mur pengencang pegas indikator, menarik keluar kabel indikator (Gbr. 2,G) atau panjang besar (Gbr.2, e).
Beras.2. distorsiindikatordiagram
Memproses grafik indikator dibuat untuk menentukan nilai tekanan indikator rata-rata pada merekaR Saya , tekanan pembakaran maksimumP z dan tekanan pada akhir kompresiR Dengan . Cara termudah untuk menentukan parameterP z dan halDengangrafik sisir dan offset. Untuk melakukan ini, gunakan bilah skala untuk menghapus koordinat dari garis atmosfer ke titik yang sesuai dari diagram (lihat Gambar 1,b, c) atau, jika tidak ada, penggaris sederhana. Dalam kasus terakhir, nilai-nilaiR z dan halDenganakan sama:
Di manaT - skala pegas.
Tekanan pembakaran maksimum juga dapat ditentukan dari diagram indikator normal, dan tekanan pada akhir kompresi - dari diagram kompresi.
Tekanan indikator rata-rata ditentukan dari grafik indikator normal atau diperluas. Bagan yang diperluasP Saya ditemukan dengan cara analitik grafis, dengan membangun kembali diagram yang diperluas menjadi diagram normal atau menggunakan nomogram khusus.
Menurut diagram indikator normal, nilainyaR Saya ditentukan oleh rumus
(130)
Di manaF Saya - area diagram indikator, mm2 ;
T - indikator skala pegas, mm/(kgf/cm2 );
l - panjang diagram, mm.
Panjang setiap diagram indikator diukur antara garis singgung ke titik ekstrim kontur diagram, yang ditarik tegak lurus dengan garis atmosfer. Area grafik diukur dengan planimeter.
Perlu dicatat bahwa ketika menentukan tekanan indikator rata-rataR Saya menurut diagram indikator, kesalahan pengukuran bisa mencapai 10-15% atau lebih. Pada saat yang sama, pada mesin diesel laut berkecepatan rendah, dalam kondisi teknis normal pasokan bahan bakar dan sistem tekanan, rasio antara tekananR Saya R τ , P z , indeks pompa bahan bakar dan siklus bahan bakarG C biasanya tetap cukup stabil untuk waktu yang lama. Oleh karena itu, salah satu dari parameter ini dapat dipilih untuk memperkirakan beban pada silinder.
Dalam hal ini, beberapa pabrik diesel menganggap pemasangan penggerak indikator tidak tepat., sedangkan sistem diagnostik yang dikembangkan untuk mesin ini menggunakan nilaiR z .
Oleh karena itu, jenis diagram indikator yang paling umum diambil dengan indikator mekanis adalah sisir dan "tangan bebas" yang diperluas.
Bagan sisir memungkinkan Anda untuk menentukan tekanan akhir kompresi (R Dengan ) dan tekanan siklus maksimum (P z ), dan untuk menghapusR Dengan matikan pasokan bahan bakar ke silinder itu. Penonaktifan silinder akan menyebabkan penurunan tenaga dan putaran mesin, turbocharger dan tekanan penambah, yang selanjutnya akan mempengaruhi tekanan kompresi. Untuk mengukur tekanan kompresi, bagan yang dibuka “dengan tangan” lebih disukai. Diagram ini, dengan keahlian tertentu, menyerupai diagram yang diperluas yang diambil dengan penggerak indikator, tetapi tidak ada hubungan antara tekanan dan langkah piston.
Nilai yang didapatP Dengan DanP z perlu dianalisis. Untuk mendapatkan kesimpulan yang lebih akurat, bersamaan dengan penghapusan diagram, perlu dicatat data berikut: suhu gas di belakang silinder, sebelum dan sesudah turbin, tekanan dan suhu udara pengisian, kecepatan mesin dan turbin, indikator beban mesin. Sangat diharapkan untuk mengetahui konsumsi bahan bakar pada saat mengambil diagram.
Jalan terbaik analisis kondisi mesin adalah membandingkan nilai yang diukur dengan nilai yang diperoleh selama pengujian pabrik atau menjalankan mesin pada beban yang sama.
Dengan tidak adanya data uji, perlu untuk membandingkan nilai yang diperoleh dengan rata-rata.
MisalnyaTabel 1
tanggal
Mesin
GNT
Nilai tambahan
Waktu
Perputaran
R N
Uap/No.c
rata-rata
P z batang
165
156
167
156
175
164
163,8
∆p z
0,71%
-4,78%
1,93%
-4,78%
6,82%
0,10%
3,5%*
P C batang
124
120
125
128
127
122
124,3
∆p C
0,27%
3,49%
0,54%
2,95%
2,14%
1,88%
2,5%*
T G °С
370
390
380
390
372
350
375,3
∆T G
-1,42%
3,91%
1,24%
3,91%
0,89%
-6,75%
5,0%*
Indeks pompa injeksi
Tindakan
cincin,
katup
TR↓
ϕ↓
TR
*Aturan RD 31.21.30-97 operasi teknis STS i K halaman 99
P z batang
T G °С
Tindakan
TR
ϕ↓
TR↓
Beras. 3. Kompleks diagnostik perusahaan "Autronica» NK-5
Kompleks NK-5 dari perusahaan "Autronica" . Dengan bantuan kompleks (Gbr. 3), dimungkinkan untuk memperoleh informasi paling lengkap tentang jalannya proses kerja di semua silinder mesin dan mengenali pelanggaran yang terjadi di dalamnya, termasuk dalam pengoperasian mesin. peralatan injeksi bahan bakar. Untuk tujuan ini, sebuah sensor6 tekanan tinggi, dipasang pada saluran bahan bakar bertekanan tinggi di dekat nosel, serta sensor:4 - meningkatkan tekanan; 5 - TDC dan sudut putaran poros; 7 - tekanan gas(3 - penguat perantara dari sinyal sensor). Hasil pengukuran berupa kurva tekanan dan nilai digital dari parameter yang diukur ditampilkan pada layar warna 1 dan printer2 . Mikroprosesor yang dibangun ke dalam sistem memungkinkan Anda untuk menyimpan data pengukuran dalam memori dan kemudian membandingkannya dengan data baru
tua atau standar.
Sebagai contoh, kurva tekanan gas di dalam silinder dan di saluran bahan bakar di nosel (Gbr. 4) mengilustrasikan gangguan khas selama proses berlangsung. Kurva referensi 1 mencerminkan sifat perubahan tekanan dalam mode operasi mesin yang dipertimbangkan dalam kondisi yang sehat secara teknis, kurva2 mencirikan proses aktual dengan distorsi tertentu yang disebabkan oleh malfungsi.
Kebocoran jarum nosel (Gbr. 4,A) karena kerusakan atomisasi bahan bakar menyebabkan sedikit peningkatan sudutφ z , pengurangan tekananR z dan afterburning bahan bakar yang signifikan di jalur ekspansi. Kurva ekspansi lebih datar dan lebih tinggi dari referensi. Temperatur gas buang naikT G dan tekananR exp pada garis ekspansi pada koordinat 36° setelah TDC.
Dengan penundaan injeksi bahan bakar (Gbr. 4, b), awal pembakaran yang terlihat dan seluruh proses pembakaran bahan bakar digeser ke kanan. Pada saat yang sama tekanan berkurangR z suhu naikT G dan tekananR exp . Gambaran serupa terlihat saat pasangan pendorong pompa bahan bakar aus dan kerapatan katup hisapnya hilang. Dalam kasus terakhir, pasokan bahan bakar siklik berkurang dan, karenanya, tekanannya sedikit menurun.P Saya
Karena pasokan bahan bakar awal (Gbr. 4,V) seluruh proses pembakaran digeser ke kiri menuju muka, sudut φ mengecil Gdan tekanan semakin tinggiR z . Karena prosesnya menjadi lebih ekonomis, makaP Saya . Pasokan awal juga dikonfirmasi oleh kurva tekanan bahan bakar di injektor (Gbr. 4, d).
Perubahan kurva tekanan bahan bakar karena peningkatan pasokan siklik (Gbr. 4,e) disertai dengan peningkatanR F T A X dan durasi pasokan φ F.
Tingkat kenaikan tekanan bahan bakar turun Δp F/Δφ di area dari awal kenaikannya hingga saat jarum terbuka, serta penurunan tekanan injeksi total (Gbr. 4,e) menyebabkan penurunan sudut gerak maju umpan φ npdan tekanan maksimumR F maks . Alasannya adalah peningkatan kebocoran bahan bakar melalui pasangan pendorong, sepasang nozel pemandu jarum karena keausan atau hilangnya kekencangan katup pompa, perlengkapan saluran bahan bakar. Kokas lubang nosel atau peningkatan viskositas bahan bakar yang berlebihan (Gbr. 4,Dan) menyebabkan peningkatan tekanan injeksi karena peningkatan resistensi aliran bahan bakar dari lubang.
220
-15 40 -5 TDC 5 10 15 F, 9 №8
Gbr.4. Tekanan gas di silinder dan bahan bakar di pipa bertekanan tinggi
Beras. 6.4. Tekanan gas di silinder dan bahan bakar di saluran bahan bakar di nosel220
-15 40 -5 TDC 5 10 15 F, 9 №8
SIKLUS ES SEBENARNYA
Perbedaan antara siklus aktual mesin empat langkah dari yang teoretis
Efisiensi tertinggi secara teoritis dapat diperoleh hanya sebagai hasil dari penggunaan siklus termodinamika, yang variannya telah dibahas di bab sebelumnya.
Kondisi terpenting untuk aliran siklus termodinamika:
kekekalan fluida kerja;
· tidak adanya kehilangan panas dan gas-dinamis, kecuali untuk pemindahan panas wajib oleh lemari es.
Pada mesin pembakaran dalam bolak-balik nyata, kerja mekanis diperoleh sebagai hasil dari aliran siklus nyata.
Siklus mesin yang sebenarnya adalah serangkaian siklus termal, kimia, dan proses dinamis gas, akibatnya energi termokimia bahan bakar diubah menjadi kerja mekanis.
Siklus yang valid memiliki yang berikut ini perbedaan mendasar dari siklus termodinamika:
Siklus sebenarnya terbuka, dan masing-masing dilakukan dengan menggunakan bagian fluida kerjanya sendiri;
Alih-alih memasok panas dalam siklus aktual, proses pembakaran terjadi, yang berlangsung dengan laju yang terbatas;
Komposisi kimia dari fluida kerja berubah;
Kapasitas panas fluida kerja, yang merupakan gas nyata dengan berbagai komposisi kimiawi, terus berubah dalam siklus aktual;
Ada pertukaran panas yang konstan antara fluida kerja dan bagian sekitarnya.
Semua ini menyebabkan hilangnya panas tambahan, yang pada gilirannya menyebabkan penurunan efisiensi siklus aktual.
Diagram indikator
Jika siklus termodinamika menggambarkan ketergantungan perubahan tekanan mutlak (R) dari perubahan volume tertentu ( υ ), maka siklus sebenarnya digambarkan sebagai ketergantungan perubahan tekanan ( R) dari perubahan volume ( V) (bagan indikator runtuh) atau perubahan tekanan dengan sudut engkol (φ), yang disebut bagan indikator diperluas.
Pada ara. 1 dan 2 menunjukkan diagram indikator yang diciutkan dan diperluas untuk mesin empat langkah.
Diagram indikator yang diperluas dapat diperoleh secara eksperimental menggunakan perangkat khusus- indikator tekanan. Diagram indikator juga dapat diperoleh dengan perhitungan berdasarkan perhitungan termal mesin, namun kurang akurat.
Beras. 1. Diagram indikator runtuh dari mesin empat tak
penyalaan paksa
Beras. 2. Diagram indikator yang diperluas dari mesin diesel empat langkah
Diagram indikator digunakan untuk mempelajari dan menganalisis proses yang terjadi di dalam silinder mesin. Jadi, misalnya, area diagram indikator yang runtuh, dibatasi oleh garis kompresi, pembakaran, dan ekspansi, sesuai dengan pekerjaan yang berguna atau indikator L i dari siklus aktual. Nilai kerja indikator mencirikan efek yang berguna dari siklus aktual:
,
(3.1)
Di mana Q1- jumlah panas yang dipasok dalam siklus aktual;
Q2- kerugian termal dari siklus aktual.
Dalam siklus sebenarnya Q1 tergantung pada massa dan panas pembakaran bahan bakar yang dimasukkan ke dalam mesin per siklus.
Tingkat penggunaan panas yang disuplai (atau efisiensi siklus aktual) diperkirakan dengan indikator efisiensi η Saya, yang merupakan rasio panas yang diubah menjadi kerja yang bermanfaat L i, dengan panas bahan bakar yang disuplai ke mesin Q1:
,
(3.2)
Dengan memperhatikan rumus (1), rumus (2) efisiensi indikator dapat dituliskan sebagai berikut:
, (3.3)
Oleh karena itu, penggunaan panas dalam siklus sebenarnya bergantung pada jumlah kehilangan panas. Pada mesin pembakaran internal modern, kerugian ini adalah 55–70%.
Komponen utama kehilangan panas Q2:
Kehilangan panas dengan gas buang ke lingkungan;
Kehilangan panas melalui dinding silinder;
Pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna karena kekurangan oksigen lokal di zona pembakaran;
Kebocoran fluida kerja dari rongga kerja silinder karena kebocoran bagian yang berdekatan;
Pelepasan dini gas buang.
Untuk membandingkan tingkat pemanfaatan panas dalam siklus nyata dan termodinamika, digunakan efisiensi relatif
.
DI DALAM mesin otomotifη o dari 0,65 menjadi 0,8.
Siklus sebenarnya dari mesin empat langkah diselesaikan dalam dua putaran poros engkol dan terdiri dari proses berikut:
Pertukaran gas - saluran masuk muatan baru (lihat Gambar 1, kurva pecahan) dan gas buang (kurva b"b"rd);
Kompresi (kurva ak "s");
pembakaran (kurva c"c"zz");
Ekstensi (kurva z z"b"b").
Saat muatan baru masuk, piston bergerak, melepaskan volume di atasnya, yang diisi dengan campuran udara dan bahan bakar di mesin karburator dan udara bersih di mesin diesel.
Awal asupan ditentukan oleh pembukaan katup masuk (poin F), ujung saluran masuk - dengan penutupannya (poin k). Awal dan akhir pelepasan masing-masing sesuai dengan pembukaan dan penutupan katup buang, di titik-titik tersebut B" Dan D.
Bukan daerah yang diarsir b"bb" pada diagram indikator sesuai dengan hilangnya kerja indikator akibat penurunan tekanan akibat terbukanya katup buang sebelum piston tiba di BDC (pre-exhaust).
Kompresi sebenarnya dilakukan sejak katup masuk menutup (kurva k-s"). Sebelum menutup katup masuk (kurva a-k) tekanan dalam silinder tetap di bawah atmosfir ( p0).
Di akhir proses kompresi, bahan bakar menyala (titik Dengan") dan cepat terbakar dengan peningkatan tekanan yang tajam (poin z).
Karena penyalaan muatan baru tidak terjadi di TDC, dan pembakaran berlanjut dengan gerakan piston yang terus menerus, poin dihitung Dengan Dan z tidak sesuai dengan proses kompresi dan pembakaran yang sebenarnya. Akibatnya, area diagram indikator (area yang diarsir), dan karenanya pekerjaan berguna dari siklus, lebih kecil dari yang termodinamika atau dihitung.
Pengapian muatan baru dalam bensin dan mesin gas dilakukan dari pelepasan listrik antara elektroda busi.
Pada mesin diesel, bahan bakar dinyalakan oleh panas udara yang dipanaskan oleh kompresi.
Produk gas yang terbentuk akibat pembakaran bahan bakar menciptakan tekanan pada piston, akibatnya dilakukan langkah ekspansi atau langkah tenaga. Dalam hal ini, energi pemuaian termal gas diubah menjadi kerja mekanis.
DI DALAM mesin empat tak alur kerja adalah sebagai berikut:
- 1. Langkah asupan. Ketika piston bergerak dari TDC ke BDC, karena vakum yang terbentuk dari pembersih udara, udara atmosfer memasuki rongga silinder melalui katup masuk yang terbuka. Tekanan udara di dalam silinder adalah 0,08 - 0,095 MPa, dan suhunya 40 - 60 C.
- 2. Langkah kompresi. Piston bergerak dari BDC ke TDC; katup masuk dan keluar ditutup, akibatnya piston yang bergerak ke atas menekan udara yang masuk. Untuk menyalakan bahan bakar, suhu udara terkompresi harus lebih tinggi daripada suhu penyalaan sendiri bahan bakar. Saat piston bergerak ke TMA, silinder diinjeksikan melalui nozzle solar yang disuplai oleh fuel pump.
- 3. Langkah ekspansi, atau langkah kerja. Bahan bakar yang disuntikkan pada akhir langkah kompresi, bercampur dengan udara panas, menyala, dan proses pembakaran dimulai, ditandai dengan peningkatan suhu dan tekanan yang cepat. Dalam hal ini, tekanan gas maksimum mencapai 6-9 MPa, dan suhunya 1800-2000 C. Di bawah pengaruh tekanan gas, piston 2 bergerak dari TDC ke BDC - terjadi langkah kerja. Di dekat LDC, tekanan menurun menjadi 0,3–0,5 MPa, dan suhu menjadi 700–900 C.
- 4. Lepaskan pukulan. Piston bergerak dari TMB ke TDC dan gas buang didorong keluar silinder melalui katup buang terbuka 6. Tekanan gas berkurang menjadi 0,11-0,12 MPa, dan suhu menjadi 500-700 C. Setelah langkah buang berakhir, dengan putaran poros engkol lebih lanjut, siklus kerja diulangi dalam urutan yang sama.
Diagram indikator yang diambil menggunakan perangkat indikator disebut diagram indikator (Gbr. 1).
Beras. 1
Pertimbangkan diagram:
- 0-1 - mengisi silinder dengan udara (pada pencampuran batin) atau campuran kerja (dengan pencampuran eksternal) pada tekanan sedikit di bawah atmosfer karena ketahanan hidrodinamik dari katup saluran masuk dan pipa hisap,
- 1-2 - kompresi udara atau campuran kerja,
- 2-3 "-3 - periode pembakaran campuran kerja,
- 3-4 - langkah piston (perluasan produk pembakaran), pekerjaan mekanis dilakukan,
- 4-5 - gas buang, penurunan tekanan ke tekanan atmosfer terjadi pada volume yang hampir konstan,
- 5-0 - pelepasan silinder dari produk pembakaran.
Dalam mesin panas nyata, konversi panas menjadi kerja dikaitkan dengan terjadinya proses ireversibel yang kompleks (ada gesekan, reaksi kimia dalam fluida kerja, kecepatan akhir piston, perpindahan panas, dll.) Analisis termodinamika dari siklus seperti itu tidak mungkin dilakukan Gelman V.M., Moskvin M.V. Traktor pertanian dan mobil. - M.: Agropromizdat, 1987, bagian I dan P ..