Влияние различных факторов на индикаторные показатели двигателя
Как и для дизелей, индикаторные показатели двигателей с искровым зажиганием зависят от полноты и своевременности сгорания, а также от тепловых потерь в систему охлаждения и с отработавшими газами.
Увеличение е является основным способом улучшения индикаторного процесса и повышения г\н двигателя с искровым зажиганием, однако чем больше е, тем выше требования к октановому числу топлива. Следует иметь в виду, что с повышением е увеличиваются тепловые и механические нагрузки на детали двигателя, а также выброс NOX и СН.
• Размеры цилиндра. Чем больше диаметр цилиндра,
тем при данном октановом числе топлива меньше должна быть
в для обеспечения бездетонационной работы. Поэтому при увели
чении D необходимо снизить е, использовать топливо с более
высоким октановым числом или при конструировании распола
гать в цилиндрах по две свечи зажигания. При неизменном е
увеличение D сопровождается ростом ц, из-за снижения доли теп
лоты, отдаваемой в стенки.
• Состав смеси. Он сильно влияет на протекание процесса
сгорания и соответственно на индикаторные показатели (см. рис.
4.1, б). Существенно, что максимум щ достигается при более
бедных смесях по сравнению с теми, которые соответствуют
максимуму T}il<x apt. Это объясняется тем, что с обеднением смеси
до определенных пределов улучшаются полнота сгорания и доля
в продуктах сгорания двухатомных газов. Однако при слишком
сильном обеднении смеси скорость ее сгорания значительно пада
ет (могут появиться циклы с пропуском воспламенения), поэтому
сгорание заканчивается все позднее, а отвод теплоты в стенки
увеличивается. Наибольшей величине г/, соответствует такой со
став смеси, при котором имеет место оптимальное сочетание
полноты и скорости сгорания с теплоотводом в стенки. Мак
симальное значение 1/</а достигается на несколько обогащенных
смесях, при сгорании которых (практически с максимальной ско
ростью) имеет место наибольшее значение произведения t], на
количество затраченной с топливом теплоты. Значения а, кото
рые соответствуют величинам t\imiUi и (rii/a)^, зависят от протека
ния процесса сгорания, т. е. от конструкции двигателя, а также
определяются положением дроссельной заслонки и частотой вра
щения. На режимах полного открытия дроссельной заслонки
• Угол опережения зажигания. Если при прочих неизменных условиях варьировать величиЕэй угла опережения зажигания фо.з, то таким путем можно приблзжать или отдалять сгорание топлива относительно ВМТ. Каждому сочетанию открытия дроссельной заслонки, аил соответствует свое значение угла Фол.опт> при котором величины щ и Pi одновременно достигают максимума. При позднем зажигании (см. рис. 4.2, б) сгорание переносится на линию расширения и выделившаяся теплота превращается в работу в течение меньшей части хода поршня, а тепловые потери в систему охлаждения и с отработавшими газами возрастают, что приводит к снижению i\t и рг С другой стороны, при раннем зажигании, когда <ро.э><Ро.з.о1т сильно увеличиваются максимальная температура Тг и давление цикла рг, что обусловливает повышенные тепловые потери в систему охлаждения, а также увеличивает утечку газов через поршневые кольца. Все факторы, которые увеличивают скорость сгорания, т. е. сокращают длительность первых двух фаз сгорания (6i+6u), одновременно способствуют уменьшению фо.з.тт, и наоборот.
• Частота вращения. Увеличение п интенсифицирует движение заряда и его сгорание в цилиндре. Однако в связи с сокращением времени, в течение которого совершается весь цикл, продолжительность сгорания в градусах ПКВ (0t+0n) несколько увеличивается, а это требует соответствующего увеличения фо.з., которое достигают центробежным регулятором опережения зажигания или управлением <ро.3. микропроцессорной системой.