Obraz 8 (9)

100

Zatem maksimum momentu obrotowego odpowiada największej wartości kąta, czyli przypadkowi styczności omawianej prostej z krzywą mocy. Przebieg krzywej momentu i wynikający z niej przebieg krzywej mocy są ściśle związane z napełnieniem cylindra.

O przebiegu krzywej momentu obrotowego lub średniego ciśnienia użytecznego decyduje wiele czynników, co wynika z następującego rozumowania.

Wartość średniego ciśnienia użytecznego można określić ze wzoru [38 j:

8,311L, T_(ł /.

•¹1n

(4.6)

gdzie:    W,;    - wartość opałowa paliwa, kJ/kg,

L, - teoretyczne zapotrzebowanie powietrza, kg pow/kg pal, p . ,T, - ciśnienie i temperatura otoczenia, kN/m", K,

r|v    - współczynnik napełnienia,

Tjt    •• sprawność cieplna silnika,

p_m    - sprawność mechaniczna silnika,

X    - współczynnik nadmiaru powietrza.

Jeżeli silnik pracuje w niezmiennych warunkach, tzn. przy stałych wartościach p_n i T„ oraz jest zasilany paliwem tego samego gatunku, to można przyjąć, że wartość opalowa paliwa oraz teoretyczne zapotrzebowania powietrza pozostają stałe Wówczas wartość średniego ciśnienia użytecznego można opisać za pomocą wzoru:

(4.7)

tle

^c-n_v-y-n_n

Rys. 4.2. Zależność sprawności cieplnej w funkcji współczynnika nadmiaru powietrza

Średnie ciśnienie użyteczne jest największe, gdy iloczyn r|_v • (rj_t / X) osiąga maksimum,

gdyż wówczas również jest największa.

Na rysunku 4.2 przedstawiono przebieg sprawności cieplnej oraz stosunku sprawności cieplnej do współczynnika nadmiaru powietrza w funkcji współczynnika nadmiaru powietrza silnika. Sprawność cieplna zwiększa się wraz z wartością współczynnika nadmiaru powietrza, ponieważ sprawność obiegu teoretycznego powiększa się w miarę zmniejszenia ilości ciepła dostarczonego na jednostkę masy czynnika termodynamicznego.

Zmniejszenie momentu obrotowego przy prędkości obrotowej powyżej n_M jest wywołane zmniejszaniem się współczynnika napełnienia pod wpływem większego