10803 lab9 skrypt

Silnik spalinowy jest termodynamicznym systemem otwartym, badanym na ogół w stanie ustalonym (w warunkach stacjonarnych). Zapis I zasady termodynamiki jest w tym przypadku taki sam dla całego silnika jak i dla pojedynczego cylindra: schemat bilansowy cylindra ukazuje rys.3.1. Poszczególne składniki bilansu podaje się w [kJ] na jednostkę czasu (bilans strumieni energii), albo w [%] w odniesieniu do energii chemicznej, zawartej w paliwie doprowadzanym do przestrzeni roboczej silnika. Wówczas stosunek pracy użytecznej do energii chemicznej nazywany jest sprawnością ogólną silnika. Poszczególne pozycje bilansu odniesione do innych wielkości dają zespół wskaźników ekonomicznych, służących do celów porównawczych (np. dla silnika samochodowego zużycie paliwa na sto kilometrów).

Równanie bilansowe ma postać:

Ech+H^+H^L.+O^H^+E^    (1)

gdzie: E_CH

H,

L,

Q„

H,

^CH

-    strumień energii chemicznej paliwa.

-    strumień entalpii paliwa. 1 _snvmień entalpii substraó*

-    strumień entalpii powietrza. J

-    moc wewnętrzna, przybliżana z wysoką dokładnością jako moc użyteczna silnika (N<),

-    strumień ciepła odprowadzany do czynnika chłodzącego (woda. powietrze).

-    strumień entalpii spalin.

-    energia chemiczna spalin (strata niezupełnego spalania paliwa).

Wytworzona moc wewnętrzna (L,» N.) jest w rzeczywistości nie tylko oddawana na sprzęgle jako moc użyteczna (N_c). ale również zużywana do napędu urządzeń pomocniczych silnika (pompa wodna, alternator itp.) oraz pokonania oporów tarcia - co jednak podczas naszych rozważań z założenia pomijamy.

4