Wydzał Saochodów Mazyn Roboczych Inyu Pojazdów ABORAORIUM POKŁADOWEJ DIAGNOSYKI POJAZDÓW Dagnoya lna o załone aoczynny na odawe wyreu ndyaorowego Oracowane Dr nż. Ewa Fudalej-Korzewa Warzawa, wrzeeń 01
Wyre ndyaorowy SPIS REŚCI Wyre ndyaorowy... Cel ćwczena... 6 I. OPRACOWANIE DANYCH... 6 Polecena... 6 1. Sorządzć owary wyre ndyaorowy (α)... 6. Sorządzć zanęy wyre ndyaorowy ()... 7. Wyznaczyć średne cśnene ndyowane śr... 8. Oblczyć oc ndyowaną lna N... 9 5. Wyznaczyć średne cśnene użyeczne e... 9 6. Wyznaczyć racę użyeczną e... 9 7. Wyznaczyć rawność echanczną η... 9 8. Wyznaczyć ceło dorowadzone do jednego obegu... 9 9. Wyznaczyć rawność ogólną η o... 10 10. Dobrać obeg eoreyczny nałożyć go na zanęy wyre ndyaorowy... 10 11. Wyznaczyć rawność eoreyczną η... 10 1. Wyznaczyć ozoałe rawnośc lna według jednego ze oowanych oobów. 10 1. Oać wyre ndyaorowy... 1 1. Podać rzyładowe warośc średnego cśnena użyecznego... 1 II. WIADOMOŚCI UZUPEŁNIAJĄCE... 1 II.1. Wyznaczene chwlowej warośc objęośc cylndra (α)... 1 II.. Ilość energ doarczonej z alwe w czae cylu racy lna.1 II.. Moc lna...15 II.. Srawnośc..17 II.5 Dobór orównawczego obegu eoreycznego 1 Wyaz leraury..6
Wyre ndyaorowy Oracowane: dr nż. Ewa Fudalej-Korzewa WYKRES INDYKAOROWY Rzeczywy wyre racy lna alnowego nazywany wyree ndyaorowy rzedawa rzebeg cśnena w cylndrze roboczy racującego lna w zależnośc od ąa obrou α wału orbowego no wedy nazwę wyreu ndyaorowego owarego lub w zależnośc od objęośc gazów zawarych w cylndrze ędzy głowcą a łoe - no wedy nazwę wyreu ndyaorowego zanęego. Wyre ndyaorowy wyznacza ę za oocą zeawu aaraury do ndyowana zwanego ndyaore, ładającego ę z czujna cśnena uezczonego w oorze alana, wzacnacza ładunu, czujna ołożena ąowego wału orbowego lna rejeraora. Indyowane lna rayczne rowadza ę do oaru cśnena anującego w cylndrze racującego lna alnowego w zależnośc od ąa obrou wału orbowego odcza jednego cylu racy. Rzeczywy cyl racy lna różn ę dość znaczne od obegu eoreycznego, gdyż: w lnu naęuje wyana czynna roboczego o ażdy cylu racy, wue zachodzących reacj checznych czynn rozrężany a nne właścwośc fzyczne nż czynn rężany, wue nezczelnośc łoa w cylndrze lość czynna ulega zane, ceło ne je dorowadzane z zewnąrz, lecz uzyuje ę je w wynu alana alwa zawarego w cylndrze, rzebeg dorowadzana ceła ne je zgodny z rzyjęy założena = con. = con., wyęują ray nezuełnego necałowego alana alwa, rężane rozrężane czynna ne odbywa ę zenroowo; w ocząowy oree rężana ceło je dorowadzane od gorących ścane cylndra do czynna, w óźnejzy oree rężana odcza rozrężana ceło je odrowadzane od czynna do chłodnejzych od nego ścane cylndra głowcy, ceło ne je odrowadzane od czynna o wyonanu rzez nego racy, lecz czynn uchodząc z cylndra uno ze obą znaczną część energ celnej. Na ryunach 1 ą oazane rzyładowe oware wyrey ndyaorowe dla jednego cylu racy lna w jedny cylndrze, uzyane z oarów 1. 1 Dr nż. Macej ułodzec, Badana lna 115C
Wyre ndyaorowy Ry. 1 Owary wyre ndyaorowy ln 115C, ayalny oen Ry. Owary wyre ndyaorowy ln 115C, ayalna oc Na ry. je rzedawonych ladzeą cyl racy w jedny cylndrze lna naęujących olejno o obe. Ne ą one denyczne. Na olejnych wyreach znaczne różną ę warośc ayalnego cśnena (jedna dzała onowa odowada cśnenu 1 MPa) a w onewencj równeż zał wyreów.
Wyre ndyaorowy 5 Ry.. Zagęzczone wyrey ndyaorowe ln 115C, ayalny oen Ry.. Zagęzczone wyrey ndyaorowe ln 115C, ayalna oc W rayce lnowej wadoo, że olejne cyle racy w y ay cylndrze ogą różnć ę ędzy obą w bardzo duży onu. Zjawo o nazwano neowarzalnoścą olejnych cyl racy. Zaadnczy jego rzyczyna ą: nejednaowe naełnene cylndra śweży ładune, nejednaowy rzebeg roceu alana. Wobec a znacznych różnc oędzy rzebega olejnych cyl racy, do wyznaczene rerezenaywnego wyreu ndyaorowego ouje ę eody ayyczne ch uśrednana.
Wyre ndyaorowy 6 Wyrey ndyaorowe doarczają bardzo welu nforacj o rzebegu zjaw zachodzących wewnąrz cylndra ozwalają na wycągnęce welu ważnych wnoów. Sanową odawę do wyznaczena ły nacu gazów na deno łoa zwanej w lnach łą gazową, óra oddzałując na uład orbowy wywołuje obcążene jego eleenów. Merne obcążena uładu orbowego lna ła nacu gazów je średne cśnene ndyowane. CE ĆWICZENIA Cele ćwczena je orządzene wyreu ndyaorowego owarego zanęego lna alnowego na odawe warośc cśnena w jedny cylndrze lna, zerzonych rzy użycu zeawu do ndyowana ładającego ę z czujna cśnena, wzacnacza ładunu rejeraora oraz analza ego wyreu. I. OPRACOWANIE DANYCH Dane zawerają: 1. Zarejerowane odcza ndyowana warośc cśnena w jedny cylndrze lna w zależnośc od ąa obrou wału orbowego α, oderzanego od ołożena zajowanego rzez wał orbowy, gdy ło znajduje ę w górny arwy unce [GMP] odcza uwu naełnena. Są odane w oac aruza rograu Excel.. Dane dodaowe: n [obr/n] rędość obroowa wału orbowego lna, rzy órej były wyonywane oary, N [W] oc lna rzy ej rędośc obroowej, G e [g/h] - godznowe zużyce alwa, W u [MJ/g] warość oałowa alwa. Obee badań był ln wolnoący o załone aoczynny Pern 110C-. Paraery lna: Objęość oowa lna: SS =, [d ] czba cylndrów : = Soeń rężana : ε = 19, Średnca cylndra : D = 105 So łoa : S = 17 Długość orbowodu: l =,77 Dane echnczne lna: Moc ayalna: N N =60, [W] Prędość obroowa ocy ayalnej: n N = 00 [obr/n] POECENIA 1 Sorządzć owary wyre ndyaorowy (α) Owary wyre ndyaorowy rzeawa zależność bezwzględnego cśnena gazu w cylndrze lna od ąa obrou wału orbowego. Je orządzany dla jednego cylu racy lna. Cyl racy lna czerouwowego łada ę z czerech uwów (uw: dolou, rężana, rozrężana zwanego eż uwe racy, wylou). Podcza ażdego uwu wał orbowy obraca ę o 180, a węc cały cyl racy lna je realzowany w czae dwóch obroów wału orbowego, co odowada 70OWK (oeń obrou wału orbowego). Orzyane z oarów dane ozwalają orządzć owary wyre ndyaorowy (α) - rzy użycu rograu Excel bez żadnych dodaowych oblczeń - w oac rzedawonej na ry. I.1.
Cśnene w cylndrze Wyre ndyaorowy 7 0 90 180 70 60 50 50 60 70 Ką obrou wału orbowego [one OWK] Ry. I.1. Owary wyre ndyaorowy Sorządzć zanęy wyre ndyaorowy () (ry.i..) Zanęy wyre ndyaorowy rzedawa zależność bezwzględnego cśnena gazu w cylndrze lna od chwlowej warośc objęośc cylndra (α). Sorządzene wyreu ndyaorowego zanęego () wyaga wyznaczena chwlowej warośc objęośc cylndra w funcj ąa obrou wału orbowego (): gdze: - objęość oory alana, 1 D 1 r 1 co 1 1 n D S - objęość oowa jednego cylndra, r l - wółczynn orbowodu, oeń rężana, D średnca cylndra, S o łoa, r = S/ roeń wyorbena, l długość orbowodu (odległość o worzna od o czoa orbowego).
Cśnene w cylndrze Wyre ndyaorowy 8 Objęość cylndra Ry. I.. Zanęy wyre ndyaorowy Wyznaczyć średne cśnene ndyowane śr Średne cśnene ndyowane je o ae ałe cśnene uowne, óre dzałając na ło w czae uwu rozrężana wyona aą aą racę ja zenne cśnene rzeczywe dzałające na ło w czae całego cylu roboczego. _ Ry. I.. Średne cśnene ndyowane rzedawone na wyree ndyaorowy Je oblczane z zależnośc: gdze: raca ndyowana, objęość oowa jednego cylndra ole ole Pracę ndyowaną ożna wyznaczyć orzyając z danych do orządzena zanęego wyreu ndyaorowego (). W y celu należy wyznaczyć (n. rzez całowane grafczne) ola odowadające racy abolunej w ozczególnych uwach zuować je z uwzględnene znaów racy. d r rozr w
Wyre ndyaorowy 9 gdze: d raca aboluna w uwe dolou, r raca aboluna w uwe rężana, rozr raca aboluna w uwe rozrężana, w raca aboluna w uwe wylou. Oblczyć oc ndyowaną lna N N gdze: - lczba cylndrów, cza wyonana racy. Praca w lnu -uwowy je wyonywana w czae dwóch obroów wału orbowego lna, a zae: 60 [ ], n gdze: n [obr/n] rędość obroowa wału orbowego lna. 5 Wyznaczyć średne cśnene użyeczne e Średne cśnene użyeczne wyznacza ę z zależnośc: 60 N e e n gdze: e [MPa] średne cśnene użyeczne, N e [W] oc użyeczna lna, n [obr/n] rędość obroowa wału orbowego lna, [d ] - objęość oowa lna, - wółczynn uwzględnający lczbę uwów na jeden cyl roboczy, = dla lna czerouwowego. 6 Wyznaczyć racę użyeczną e Pracę użyeczną wyznacza ę z zależnośc: gdze: - objęość oowa jednego cylndra, lub z zależnośc: Ne e gdze: - lczba cylndrów, N e oc użyeczna lna, cza wyonana racy e (a a ja racy ). e e 7 Wyznaczyć rawność echanczną η e e N N e 8 Wyznaczyć ceło dorowadzone do jednego obegu (un II.) G Wu [MJ] 60 n gdze: G [g/h] lość alwa zużya rzez ln w cągu jednej godzny (godznowe zużyce alwa), W u [MJ/g] warość oałowa alwa,
Cśnene w cylndrze Wyre ndyaorowy 10 wółczynn uwzględnający lczbę uwów wyonanych rzy realzacj cylu racy wynozący dla lna czerouwowego, n [obr/n] rędość obroowa wału orbowego lna. 9 Wyznaczyć rawność ogólną o gdze: e raca użyeczna, - ceło dorowadzone do jednego obegu. e 10 Dobrać obeg eoreyczny (un II.5) nałożyć go na zanęy wyre ndyaorowy (ry. I.) Objęość cylndra Ry. I.. Zanęy wyre ndyaorowy z nałożony na nego obege eoreyczny 11 Wyznaczyć rawność eoreyczną η gdze: raca eoreyczna obegu (oblczena w. II.5), ceło dorowadzone do jednego obegu 1 Wyznaczyć ozoałe rawnośc lna według jednego ze oowanych oobów (zczegółowe wyjaśnena w unce II.) SPRAWNOŚCI WEDŁUG A a) Srawność eoreyczna η b) Srawność ndyowana η (wewnęrzna)
11 Wyre ndyaorowy c) Srawność celna η c c a ożna ją zaać równeż a: c d) Srawność echanczna η e e) Srawność ogólna η o e o a rawność charaeryzuje cały roce rzewarzana energ ożna ją równeż zaać naęująco: o lub c o Powyżzą zależność orzyuje ę naęująco: c e o SPRAWNOŚCI WEDŁUG B a) Srawność ndyowana η N gdze: N [W] oc ndyowana lna, J - energa celna doarczona do lna w alwe w jednoce czau, [J] raca ndyowana uzyana w jedny cylndrze lna, [J] energa celna doarczona do jednego cylndra lna w alwe odcza jednego cylu racy. b) Srawność echanczna η e e N N c) Srawność ogólna η o N e e o a rawność charaeryzuje cały roce rzewarzana energ ożna ją równeż zaać naęująco: e o Wyre ndyaorowy, a węc rzeczywy wyre cylu roboczego lna ożna orównać z obege eoreyczny. Obeg eoreyczny charaeryzuje rawność eoreyczna η :
Wyre ndyaorowy 1 Rozbeżność oędzy wyree rzeczywy a eoreyczny oreśla ę za oocą ona wyełnena wyreu obegu eoreycznego wyree rzeczywy ξ : Iloczyn rawnośc eoreycznej η ona wyełnena ξ je równy rawnośc ndyowanej lna: Srawność ogólną lna ożna zae zaać naęująco: e o 1 Oać wyre ndyaorowy Na wyre ndyaorowy zanęy naneść: objęość oory alana, objęość oową, warość średnego cśnena ndyowanego (ry. I.) użyecznego, zaznaczyć ola odowadające racy ndyowanej racy użyecznej a aże orenacyjne uny owarca zanęca zaworów oraz un zaocząowana roceu alana. 1 Podać rzyładowe warośc średnego cśnena użyecznego Wyznaczyć warośc średnego cśnena użyecznego dla lu dowolne wybranych lnów. Wyn rzedawć n. w oac abel 1. Porównać uzyane warośc zwracając uwagę na oób załonu, doładowane, ro roducj naędzanego ojazdu., forułować wno. abela 1. Saochód albo y lna Moc ayalna N N [W] Prędość obroowa ocy ayalnej n N [obr/n] Objęość oowa lna [d ] czba cylndrów Soeń rężana ε Cśnene użyecznene e [MPa] Badany ln
l+r S=r Wyre ndyaorowy 1 II. WIADOMOŚCI UZUPEŁNIAJĄCE II.1. Wyznaczene chwlowej warośc objęośc cylndra (α) Całowa objęość cylndra je uą objęośc oory alana objęośc oowej cylndra. Chwlowa warość objęośc cylndra wyno: ( ) (1) zależy od chwlowego ołożena łoa w cylndrze lna, a węc od ąa obrou wału orbowego. Objęość wyznacza ę naęująco: 1 gdze: D S - objęość oowa jednego cylndra, oeń rężana, D średnca cylndra, S o łoa, a objęość () naęująco: D x () gdze: x(α) chwlowa warość rzeezczena łoa w cylndrze. Chwlową warość rzeezczena łoa x(α), zwaną drogą łoa, wyznacza ę z zależnośc rygonoerycznych w echanze łoowo-orbowy. Je o odległość rzebya rzez ło od górnego arwego unu (GMP). Oznacza ę ją rzez x (ry. II.1.1). GMP x A y l O B r=s/ DMP x Ry. II.1.1 Schea uładu orbowego yerycznego (zbeżnooowego) r = S/ roeń wyorbena, l długość orbowodu (odległość o worzna od o czoa orbowego), S - o łoa, x chwlowa warość drog łoa lczona od GMP, - ą obrou raena wyorbena (wału orbowego) lczony od GMP, - ą oędzy oą orbowodu oą cylndra (oś x)
Wyre ndyaorowy 1 Drogę łoa wyznacza ę naęująco: 1 r l r co l co r (1 co ) l(1 co ) r (1 co ) (1 co ) x () gdze: λ wółczynn orbowodu r l Przecęne warośc λ wynozą: λ = 0,1 0,1. Z rójąa OAB wyznacza ę zależność ąa od ąa : l r n n ąd: n n a zae: co 1n 1 n Podawając owyżze wyrażene do () orzyuje ę zależność oującą drogę łoa: 1 r co 1 1 n x 1 () Po odawenu zależnośc () do zależnośc () orzyuje ę: D 1 r 1 co 1 1 n (5) a o uwzględnenu (5) w zależnośc (1) orzyuje ę zależność oującą chwlową warość całowej objęośc cylndra: D 1 r 1 co 1 1 n (6) Po uwzględnenu zależnośc (6) w aruzu rograu Excel z dany do ćwczena wyonanu oownych oblczeń, uzya ę dane uożlwające wyznaczene zanęego wyreu ndyaorowego. II.. Ilość energ doarczonej z alwe w czae cylu racy lna Ilość energ doarczonej do lna wyznacza ę na odawe godznowego zużyca alwa G (welość charaeryyczna dla danego lna, wyznaczana odcza badań lna w haown) oraz warośc oałowej ego alwa W u (lość energ uzyana odcza alena jednego lograa alwa w warunach oreślonych w oownej nore). Ilość energ doarczonej do lna w cągu jednej godzny gdze: G W u [MJ/h] wydae energ doarczonej do lna w cągu jednej godzny, G [g/h] lość alwa zużya rzez ln w cągu jednej godzny (zużyce godznowe alwa), W u [MJ/g] warość oałowa alwa dla oleju naędowego wyno ooło [MJ/g]. Ilość energ doarczonej do jednego cylndra w cągu godzny:
Wyre ndyaorowy 15 gdze: lczba cylndrów. Ilość energ doarczonej do jednego obegu (lub cylu racy): cr cr gdze: cr lość cyl racy zrealzowanych w jedny cylndrze wcągu jednej godzny. Ilość cyl racy cr oblcza ę, znając rędość obroową lna n [obr/n], naęująco: - w cągu jednej godzny wał orbowy lna wyona x obroów obr x n 60[n] n - w rzyadu lna czerouwowego odowada o zrealzowanu rzez ln x/ cyl racy (jeden cyl racy w lnu czerouwowy je realzowany odcza dwóch obroów wału orbowego lna) obr n 60n x n cyl racy cr 0 n h - w rzyadu lna dwuuwowego (jeden cyl racy je realzowany odcza jednego obrou) odowada o zrealzowanu x cyl racy obr cr x n 60 60 n cyl racy h n n Ilość energ doarczonej do jednego obegu (lub cylu racy) wyno zae: - dla lna czerouwowego - dla lna dwuuwowego G Wu 0 n cr G Wu 60 n Wrowadzając w owyżzych zależnoścach za : 60 60 0 oraz 60 cr gdze: τ wółczynn uwzględnający lczbę uwów wyonanych rzy realzacj jednego cylu racy, wynozący 1 dla lna dwuuwowego a dla lna czerouwowego, orzyuje ę zależność: G Wu 60 n Welośc w owyżzych zależnoścach ają naęujące jedno: [MJ], G [g/h], W u [MJ/g], n [obr/n] II.. Moc lna II..1. Defncje ocy (wg PN ISO 710-1:007) Moc ndyowana całowa oc rozwjana w cylndrach lna w wynu dzałana cśnena czynna roboczego na ło. Moc ra arca - oc nezbędna do oonana arca echancznego doarczena energ nezbędnej do naędu urządzeń oocnczych.
Wyre ndyaorowy 16 Moc użyeczna - oc zerzona na wale orbowy, rzeazywana azyne naędzanej lub rzeładn w dowolnych warunach racy. Je równa ocy ndyowanej onejzonej o oc ra arca. II... Oblczene ocy na Ogólny wzór, na odawe órego oblcza ę oc lna, a oać n N 60 lub n N 60 gdze: N oc lna w [W], średne cśnene obegu [Pa] jeśl [ ] lub [Pa] jeśl [d ], ojeność oowa jednego cylndra [ ] jeśl [Pa] lub [d ] jeśl [Pa], = ojeność oowa lna (w ach aych jednoach ja ) n - rędość obroowa wału orbowego lna [obr/n], lczba cylndrów, τ wółczynn uwzględnający lczbę uwów wyonanych rzy realzacj cylu racy; wyno 1 dla lna dwuuwowego, dla lna czerouwowego W zależnośc (1a) loczyn oznacza racę wyonaną w jedny cylndrze a wyar [J] lub [J]. Szybość wyonywana racy (rzeazywana energ) je zwana ocą. Zależność (1a) orzyuje ę naęująco: - zgodne z ogólną defncją ocy N () Jedny z araerów charaeryzujących ln je średne cśnene obegu. Je ono defnowane naęująco: W zależnośc od ego, dla jaego obegu je wyznaczane średne cśnene, należy w owyżzej zależnośc uwzględnć oowną racę. I a dla obegu eoreycznego będze o raca a średne cśnene będze średn cśnene obegu eoreycznego (średne cśnene eoreyczne) oznaczany, dla wyreu ndyaorowego będze o raca ndyowana średne cśnene ndyowane, dla welośc erzonych na wyjścu z lna (na ole zaachowy) będze o raca użyeczna (efeywna) e średne cśnene użyeczne (efeywne) e. Korzyając z defncj średnego cśnena obegu ne recyzując jaego obegu ono doyczy, ożna zależność () dla jednego cylndra zaać naęująco: N1 () Cza w ja je wyonywana raca, wyznacza ę naęująco: - znając rędość obroową wału orbowego lna ożna oblczyć cza jednego obrou wału 1 60 1 n gdze: n [obr/n] rędość obroowa wału orbowego lna - cza realzacj jednego cylu racy, czyl cza w ja je wyonywana raca, oblcza ę aęając, że w lnu czerouwowy jeden cyl racy je realzowany odcza dwóch obroów wału orbowego, a w lnu dwuuwowy odcza jednego obrou 60 - ln czerouwowy: 1 n (1a) (1b)
Wyre ndyaorowy 17 60 - ln dwuuwowy: 1 1 n Uwzględnając owyżze zależnośc we wzorze () orzyuje ę: - dla lna czerouwowego: n N1 6o 10 n - dla lna dwuuwowego: n N1 6o 1 60 n Oznaczając w owyżzych wzorach lczbę oraz 1 rzez orzyuje ę: n N1 60 Uwzględnając, że oc lna je uą ocy uzyanej w ozczególnych cylndrach orzyuje ę wzór (1a) w naęującej oac: n N N1 (a) 60 lub uwzględnając, że je objęoścą oową całego lna, orzyuje ę wzór (1b) w naęującej oac: n N 60 Wzór (a) rzyje oać: - dla obegu eoreycznego oc eoreyczna, n N 60 - dla araerów ndyowanych lna oc ndyowana, n N 60 - dla araerów użyecznych lna oc użyeczna, e n Ne 60 Welośc w owyżzych zależnoścach ają naęujące jedno: N [W], [Pa], [d ], n [obr/n] lub N [W], [Pa], [ ], n [obr/n] a wyno 1 (ln dwuuwowy) lub (ln czerouwowy). (b) II.. Srawnośc Dla urządzeń, órych cele je oddawane energ na zewnąrz (ln celne nne rzeworn energ), ożna rzedawć chea ra rzeazywana energ naęująco (ry. II..1.) [5]. Na jego odawe ożna wyznaczyć rawność badanego urządzena, czyl ueczność zaany energ celnej zawarej w doarczany do nego alwe na energę echanczną rzeazywaną rzez o urządzene do odborna ocy lub oenu.
Wyre ndyaorowy 18 Energa oberana Sray II zaady erodyna (ray wylou) Praca eoreyczna Sray celne (ray chłodzena) Praca wewnęrzna (ndyowana) Sray echanczne e Praca użyeczna (efeywna) Ry. II..1. Schea ra rzeazywana energ w lnach celnych Soowane ą dwa ooby oreślana rawnośc: A zgodny z norą PN 81/M 01501, oowany owzechne w rayce lnowej [1], [], [7], B - zgodny z norą PN ISO 710-1:007, uzuełnony o welośc erodynaczne. II..1. SPRAWNOŚCI WEDŁUG A b) Srawność eoreyczna η Je o rawność uwzględnająca oneczność oddawana ceła w obegu zanęy, zgodne z drugą zaadą erodyna. Praca je racą, jaa zoałaby wyonana rzez ln, gdyby racował zgodne z rzyjęy obege wzorcowy. je loścą ceła doarczaną do lna w czae jednego obegu. Srawność eoreyczna je arą ra ceła oddawanego dolneu źródłu; odowedne ych ra w lnu rzeczywy ą ray wylou. b) Srawność ndyowana η (wewnęrzna) a rawność uwzględna ray yu celnego owające rzy realzacj obegu orównawczego (wzorcowego) w cylndrze lna rzeczywego, a zae ray wywołane różncą właścwośc rzeczywego czynna roboczego w ounu do gazów doonałych (zenność ceła właścwego dyocjacja roduów alana), newłaścwy rocee alana, chłodzene oraz ray wywołane dławene odcza rzeływów zwązanych z wyaną Ładunu. anow racę wyonaną rzez ln o uwzględnenu ra celnych. c) Srawność celna η c Srawność celna całowce charaeryzuje obeg rzeczywy lna, j, uwzględna wzye ray celne. Defnowana je naęująco: c
Wyre ndyaorowy 19 a ożna ją zaać równeż a: c d) Srawność echanczna η e Uwzględna ray yu echancznego. e oznacza racę użyeczną lna, o znaczy ę, óra oże być oddana rzez ln na zewnąrz wyorzyana użyeczne. Srawność echanczna je arą ra na arce w echanzach lna na naęd echanzów oocnczych. e) Srawność użyeczna η o e o a rawność charaeryzuje cały roce rzewarzana energ ożna ją równeż zaać naęująco: o lub o c Powyżzą zależność orzyuje ę naęująco: e o II... SPRAWNOŚCI WEDŁUG B a) Srawność ndyowana η Srawność ndyowana - oune ocy ndyowanej do lośc ceła doarczonej do lna w alwe dorowadzany do lna w jednoce czau. Całowce charaeryzuje obeg rzeczywy lna, j, uwzględna wzye ray celne. gdze: N [W] oc ndyowana lna, N (1a) J - ceło doarczone do lna w alwe w jednoce czau. Można ją zaać równeż naęująco: (1b) gdze: [J] raca ndyowana uzyana w jedny cylndrze lna, [J] ceło doarczone do jednego cylndra lna w alwe odcza jednego cylu racy. b) Srawność echanczna η Srawność echanczna oune ocy użyecznej lna do ocy ndyowanej. Można ją zaać równeż naęująco: N e (a) N e (b) gdze: e raca użyeczna odneona do jednego cylndra lna, raca ndyowana uzyana w jedny cylndrze lna.
Wyre ndyaorowy 0 Srawność echanczna uwzględna ray yu echancznego. e oznacza racę użyeczną lna, o znaczy ę, óra oże być oddana rzez ln na zewnąrz wyorzyana użyeczne. Srawność echanczna je arą ra na arce w echanzach lna na naęd urządzeń oocnczych. c) Srawność ogólna η o Srawność ogólna oune ocy użyecznej lna do lośc ceła doarczonego do lna w alwe dorowadzany do lna w jednoce czau. Można ją zaać równeż naęująco: o N e (a) e o (b) a rawność charaeryzuje cały roce rzewarzana energ ożna ją równeż zaać naęująco: (c) o Wyre ndyaorowy, a węc rzeczywy wyre cylu roboczego lna ożna orównać z obege eoreyczny. Obeg eoreyczny charaeryzuje rawność eoreyczna η : () Je o rawność uwzględnająca oneczność oddawana ceła w obegu zanęy, zgodne z drugą zaadą erodyna. Praca je racą, jaa zoałaby wyonana rzez ln, gdyby racował zgodne z rzyjęy obege wzorcowy. je loścą ceła dorowadzoną do lna w czae jednego obegu. Srawność eoreyczna je arą ra ceła oddawanego dolneu źródłu; odowedne ych ra w lnu rzeczywy ą ray wylou. Rozbeżność oędzy wyree rzeczywy a eoreyczny oreśla ę za oocą ona wyełnena wyreu obegu eoreycznego wyree rzeczywy ξ : (5) en waźn uwzględna ray yu celnego owające rzy realzacj obegu orównawczego (wzorcowego) w cylndrze lna, a zae ray wywołane różncą właścwośc rzeczywego czynna roboczego w ounu do gazów doonałych (zenność ceła właścwego dyocjacja roduów alana), newłaścwy rocee alana, chłodzene oraz ray wywołane dławene odcza rzeływów zwązanych z wyaną Ładunu. anow racę wyonaną rzez ln o uwzględnenu ra celnych. Iloczyn rawnośc eoreycznej η ona wyełnena ξ je równy rawnośc ndyowanej lna: Po odawenu owyżzej zależnośc do wzoru (c) orzyuje za rawnośc użyecznej lna : o Blan energ lna celnego ożna rzedawć w oac wyreu zwanego wyree Saneya (ry. II...). Podane na ryunu warośc ra [7] należy raować jao rzyblżone warośc rzecęne.
Wyre ndyaorowy 1 100% Sray wylou 9% e Sray chłodzena % Praca użyeczna % Sray echanczne 7% Ry. II... Blan energ lna celnego energa oberana rzez uład je o energa zawara w alwe zużywany rzez ln eoreyczne wywązująca ę w cylndrze odcza roceu alana całowego zuełnego. II.5 Dobór orównawczego obegu eoreycznego Doboru orównawczego obegu eoreycznego doonuje ę na odawe oblczonej warośc cśnena gazu o zaończenu roceu rężana (un na ry.ii.5.1 - ) oraz lośc energ celnej doarczonej do jednego obegu w jedny cylndrze lna. Założena do oblczeń: czynne roboczy w orównawczy obegu eoreyczny je owerze raowane jao gaz doonały o naęujących araerach: ała gazowa R= 87 [J/(g K)], wyładn zenroy =c /c v = 1,, araery ocząowe roceu rężana w lnu wolnoący: 1 = 1 bar, 1 = K, (W obegach eoreycznych rzyjuje ę naęujące araery czynna roboczego na ocząu rężana: cśnene równe cśnenu ooczena w rzyblżenu 1 bar, eeraura aa ja eeraura czynna roboczego w lnu, j. eeraura ooczena lu rzyro eeraury czynna w wynu odgrzana od gorących eleenów lna), ayalne cśnene obegu ax ae ja na wyree ndyaorowy, do obegu je doarczane ceło zaware w alwe zużyy rzez ln (część I. Oracowane danych,. 8), objęość oowa jednego cylndra, objęość oory alana, oeń rężana ε ae ja w badany lnu. W obegu eoreyczny rężane rozrężane odbywa ę według olroy o wyładnu (zenroa) a wyrowadzene ceła odbywa ę zochoryczne. Dorowadzane ceła oże odbywać ę zochoryczne (eoreyczny obeg Oo, ry. II.5.1, wyre -S - ole a,,,b), zobaryczne (eoreyczny obeg Dela ry. II.5., wyre -S - ole a,,,b) lub częścowo zochoryczne a częścowo zobaryczne (eoreyczny obeg Sabahe ry. II.5., wyre -S - ole a,,a,b, ole b,a,,c). Soób dorowadzana ceła do doberanego obegu eoreycznego uala ę na odawe oblczonej warośc cśnena gazu o zaończenu roceu rężana w obegu eoreyczny. Możlwe ą naęujące rzyad: Końcowe cśnene roceu rężana (un, ry. II.5.1 - ) je równe ayalneu cśnenu obegu - ceło oże być dorowadzone do begu ylo zobaryczne. Obege orównawczy będze wedy eoreyczny obeg Dela.
Wyre ndyaorowy Końcowe cśnene roceu rężana (un ) je nżze od ayalnego cśnena obegu - należy oblczyć lość ceła orzebnego do uzyana cśnena ayalnego, óre u być dorowadzone do obegu zochoryczne v. Jeśl ceło v je równa cełu, o obege orównawczy będze eoreyczny obeg Oo. Jeśl ceło v je nejza od ceła, o ch różnca u być dorowadzona do obegu zobaryczne: v Dorowadzane ceła częścowo zochoryczne a częścowo zobaryczne je charaeryyczne dla eoreycznego obegu Sabahe. =con.. 1 b a 1 a =con.. b S Ry II.5.1. Obeg Oo =con. 1 1 b a a Ry. II.5.. Obeg Dela =con. b S a =con.. =con.. a 1 b a 1 a b =con.. c S Ry.II.5.. Obeg Sabahe
Wyre ndyaorowy Oblczene ońcowego cśnena roceu rężana (un ): Bez względu na o, óry obeg eoreyczny zoane rzyjęy jao obeg orównawczy, araery anu gazu na ocząu (un 1) na ońcu rężana (un ) ą w ażdy obegu ae ae wynozą: - un 1: 1 = 1 bar, 1 = K, 1 1 S 1 ąd: 1 D S S - objęość oowa jednego cylndra, D średnca cylndra, S o łoa. - un : 1 1 1 M R 1 1 M R - równane olroy rężana (zenroa) gdze: 1 Jeśl warość cśnena będze równa ayalneu cśnenu na wyree ndyaorowy, o obege orównawczy będze obeg Dela. Jeśl warość cśnena będze nejza od ayalnego cśnenu na wyree ndyaorowy o o doborze obegu orównawczego rzeądz warość ceła doarczonego do obegu zochoryczne. Oblczene ceła dorowadzonego do obegu zochoryczne v Do oblczena ceła v je nezbędna, orócz warośc araerów anu gazu w unach 1, równeż warość araerów anu gazu w unce (obeg Oo) w unce a (obeg Sabahe). - Obeg Oo, un (ry. II.5.1.): gdze: ax M R 1 1 M R 1 1 = 1 bar, 1 = K, 1 araery anu gazu na ocząu rężana (un 1) Jeśl M c ( ) v v v, o eoreyczny obege orównawczy będze obeg Oo. - Obeg Sabahe un a (ry. II.5..)
Wyre ndyaorowy gdze: a ax a a a M a M R 1 1 R 1 1 = 1 bar, 1 = K, 1 araery anu gazu na ocząu rężana (un 1) M c ( ) v v a Jeśl energa celna v je nejza od energ, o ch różnca u być doarczona do obegu zobaryczne: M c v ( a eoreyczny obege orównawczy będze obeg Sabahe. ) Ceło właścwe rzy ałej objęośc c v ceło właścwe rzy ały cśnenu c oblcza ę orzyając z zależnośc: R c c c c v v Wyznaczene araerów anu gazu w ozoałych charaeryycznych unach obegu eoreycznego rawnośc eoreycznej - OBIEG OO: Ceło dorowadzone zochoryczne do obegu: d un : 1 M R Ceło wyrowadzone zochoryczne z obegu: od M c ( ) 1 Srawność eoreyczna obegu Oo: d v d - OBIEG DIESA: un : od ax Ceło dorowadzone zobaryczne do obegu: M c d ( )
5 Wyre ndyaorowy c M R M un : 1 r gdze: r, R M Ceło wyrowadzone zochoryczne z obegu: ( ) 1 c M v od Srawność eoreyczna obegu Dela: d od d - OBIEG SABAHE: Ceło doarczone do obegu: d un : ax a Ceło doarczone zobaryczne do obegu: ) ( a v c M Sąd: a c M R M un : 1 r gdze: r a a
Wyre ndyaorowy 6 M R Ceło wyrowadzone zochoryczne z obegu: M c ( ) 1 od v Srawność eoreyczna obegu Sabahe: d d od Wyznaczene ocy eoreycznej lna Praca eoreyczna obegu: d od Moc eoreyczna obegu: N1 60 gdze: [ ], n [obr/n] rędość obroowa wału orbowego lna. n Moc eoreyczna lna: N N 1 gdze: lczba cylndrów Wyznaczene średnego cśnena eoreycznego gdze: raca eoreyczna obegu, objęość oowa jednego cylndra. WYKAZ IERAURY 1. Bernhard M., Dobrzyń S., oh E. Sln aochodowe. WKŁ, Warzawa 1988.. Jędrzejow J.: Oblczene łoowego lna alnowego. WKŁ, Warzawa 1988.. Jędrzejow J.: Mechana uładów orbowych lnów aochodowych. WKŁ, Warzawa 1986.. Newarow K.: łoowe ln alnowe. WKŁ, Warzawa 198. 5. Sanzew B.: erodynaa, PWN, Warzawa 1978. 6. Wajand J..: Poary zybozennych cśneń w azynach łoowych. WN, Warzawa 197. 7. Wajand J.A., Wajand J..: łoowe ln alnowe średno zyboobroowe. WN, Warzawa 199 8. Nora PN ISO 710-1:007 Sln alnowe łoowe - ernologa- Część 1:erny doyczące onrucj racy lna 9. Nora PN 81/M 01501 - Sln alnowe łoowe Podawowe welośc araery - ernologa