Rok akademicki: 2015/2016 Studia: dzienne
Grupa: 3.2
Zespół: 3
Politechnika Warszawska
Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych
Instytut Pojazdów
Laboratorium Termodynamiki
Sprawozdanie: Wykres indykatorowy silnika spalinowego.
Dane
| paliwo 20l | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| wartość opałowa Wu = 41,84 MJ/kg | ||||||||||
| moc efektywna Ne = 66,18kW | ||||||||||
| prędkość obrotowa n = 1600 obr/min | ||||||||||
| godzinowe zużycie paliwa Ge =14,73kg/h | ||||||||||
|
||||||||||
| Vs [m3] | 0,00110 | |||||||||
| Vk [m3] | 0,000060 | |||||||||
| λ | 0,28348 | |||||||||
| Li [J] | 1464,72 | |||||||||
| pi [Pa] | 1331936 | |||||||||
| Ni [kW] | 78,1186030342111 | |||||||||
| Q [J] | 3209,9125 |
| Obieg Sabathe | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| M=p1*V1/T1*R= | 0,001251 | kg | ||||
| punkt 1: | proces sprężania | |||||
| R= | 287 | J/kg*K | ||||
| k=cp/cv= | 1,4 | |||||
| p1=1bar= | 100000 | Pa | ||||
| T1= | 323 | K | ||||
| pmax= | 10300000,00000 | Pa | ||||
| Q= | 3209,9125 | J | ||||
| ε= | 19,3 | |||||
| Vs= | 0,001100 | m^3 | ||||
| Vk= | 0,000060 | m^3 | ||||
| Qp=Q-Qv | ||||||
| V1=Vs+Vk= | 0,001160 | m^3 | ||||
| R=cp-cv | k=cp/cv | |||||
| punkt 2: | V2=Vk= | 0,00006020 | m^3 | |||
| p2=p1*ε^k= | 6293607,74 | Pa | cv=R/(k-1)= | 717,5 | ||
| T2= | 1055 | K | cp=cv*k= | 1004,5 | ||
| punkt 2a: | ciepło doprowadzone izochorycznie | |||||
| p2a=pmax= | 10300000,00 | Pa | ||||
| V2a=V2=Vk= | 0,00006000000 | m^3 | ||||
| T2a=p2a*V2a/M*R= | 1726,281 | K | ||||
| Qv=M*cv*(T2a-T2)= | 602,3384 | J | ||||
| Qp=Q-Qv= | 2607,574 | j | ||||
| punkt 3: | Qd=Q= | 3209,9125 | J | |||
| p3=p2a=pmax= | 10300000,00 | Pa | ||||
| φ=V3/V2a=T3/T2a= | 1,93997 | |||||
| jeżeli Qv<Q, to: | εr=ε/φ= | 9,94861 | ||||
| Qp=Q-Qv=M*cp*(T3-T2a) | 2607,574 | J | ||||
| T3=(Qp/M*cp)+T2a= | 3802,194 | K | ||||
| V3=M*R*T3/p3= | 0,000133 | m^3 | ||||
| punkt 4: | V4=V1= | 0,001160 | m^3 | |||
| p4=p3*εr^-k= | 510419,64 | Pa | ||||
| T4=p4*V4/M*R= | 1648,58 | K | ||||
| Qod=M*cv*(T1-T4)= | -1189,11 | J | ||||
| ηt=Qd-|Qod|/Qd= | 0,66 | |||||
| Lt [J] | Nt1 [W] | Nt [W] | pt [Pa] | t=2*60/n= | 0,075 | |
| 2020,804 | 26944 | 107776 | 1837604 | |||
| ηt=Lt/Q= | 0,66 | |||||
| ηi=Li/Lt= | 0,73 | |||||
| ηc=ηt*ηi= | 0,458 |
3.Wnioski
Wykres indykatorowy rzeczywisty i teoretyczny różnią się od siebie, co wynika z wielu czynników, m. in.:
•Procesy zachodzące podczas pracy silnika nie są odwracalne
•W silniku rzeczywistym uwzględnia się wymianę ciepła między ładunkiem, a ściankami silnika,
•Uwzględnia się straty przepływowe występujące w trakcie napełniania i opróżniania cylindra,
•W cylindrze po zakończeniu wydechu pozostaje pewna ilość spalin, stąd w czasie pracy silnika czynnik roboczy jest mieszanką świeżego ładunku i pozostałych spalin
•Ilość czynnika roboczego biorąca udział w obiegu jest zmienna