DSCN8408 (2)

zamknięty. Otwiera się dopiero wówczas, gdy wszystek gaz z przestrzeni szkodliwej Vś rozpręży się, poniżej ciśnienia P_s panującego na zewnątrz cylindra do wartości P\.

Rys. 12.1. Wykres indykatorowy sprężarki rzeczywistej

Różnica P_s - P\ = AP_s jest równa sumie oporów tłumika, filtra, przewodu i zaworu ssawnego. Można przyjąć, że suma tych strat wynosi około 5+10% ciśnienia czynnika zasysanego, czyli

AP_s i (5+10%) • P_s.

Na skutek bezwładności płytki zaworu w momencie jej otwierania na-stępuje zanikające drganie, uwidocznione w punkcie 4 wykresu. W taki sam sposób zachowuje się płytka zaworu tłocznego po zakończeniu cyklu sprężania. W w.m.p. kończy się zasysanie powietrza, zamyka się zawór ssawny i następuje sprężanie gazu, czemu odpowiada krzywa politropowa 1—2. Po otwarciu zaworu w punkcie 2 następuje wytłaczanie 2—3 sprężonego gazu, aż do momentu gdy tłok znajdzie się ponownie w z.m.p. Tłok nie potrafi wytłoczyć wszystkiego gazu z cylindra, gdyż poza z.m.p. jest tzw. przestrzeń szkodliwa, konieczna do umieszczenia zaworów. Pozostąje w niej gaz, który rozpręża się po krzywej 3—4. Potem rozpoczyna się ponowny cykl.

Ciśnienie w cylindrze w czasie wytłaczania zależy od ciśnienia w przewodzie tłocznym P_t i oporów przepływu przez zawór tłoczny zatem:

P₂ = P_{t +} AP_t,

AHI (3+5%) • P_t.

W czasie suwu od z.m.p. do w.m.p. następuje rozprężanie gazu z przestrzeni szkodliwej i napełnianie cylindra, przy suwie powrotnym następuje sprężanie i wytłaczanie gazu z cylindra. Gdyby nie było przestrzeni szkodliwej, każdorazowo do cylindra zassana zostałaby objętość gazu równa objętości skokowej, a tak zassana jest tylko objętość V. Widać z tego, że objętość przestrzeni szkodliwej, co oddąje nazwa, oddziałuje niekorzystnie na wydajność sprężarki, w związku z czym nie powinna ona być za duża. Zalecane jest, aby względna przestrzeń szkodliwa V$/V_s nie przekraczała 3+8% objętości skokowej.

Inne czynniki też wpływąją na zmniejszenie objętości zassanej V. W czasie napełniania 4—1 następuje nagrzewanie się zasysanego gazu od ciepłych ścianek cylindra, tłoka i zaworu, przez co następuje wzrost objętości zassanego gazu i zmniejszenie ilości gazu świeżego. Zjawisko to nosi nazwę cieplnego oddziaływania ścianek. Powoduje ono obniżenie wydajności sprężarki.

W początkowym okresie sprężania na krzywej 1-2 ma również miejsce ogrzewanie się gazu od ścianek cylindra do czasu, aż temperatura gazu na skutek sprężania nie wzrośnie ponad temperaturę ścianek. Po przekroczeniu temperatury ścianek gaz jest przez ścianki chłodzony. Przy rozprężaniu gazu wzdłuż krzywej 3—4 następuje obniżenie temperatury. Początkowo ścianki chłodzą gaz, ale gdy on znacznie się ochłodzi (przy głębszym rozprężeniu w okolicach punktu 4), wówczas będzie ogrzewany ściankami. Wynikiem tego ogrzewania jest większe V₄ i późniejsze otwarcie zaworu ssawnego. Zmniejszanie wydąjności spowodowane jest też dalszymi czynnikami, jak np. nieszczelnościami na tłoku lub zaworach oraz stratami ciśnienia. Wszystkie oddziaływania uwzględnia współczynnik objętościowy k wyrażony jako iloczyn

ilig ii ii §|    ^(i5Łi>

12.1.3. Rzeczywisty współczynnik objętościowy

Rzeczywisty współczynnik objętościowy X jest zdefiniowany jako stosunek rzeczywistej wydajności sprężarki V_n do jej wydąjności teoretycznej V_t. Nazywany jest on także współczynnikiem napełniania sprężarki

_x=Vrz    (12-2)

Ł

Współczynnik ten uwzględnia zmniejszenie wydajności sprężarki spowodowane:

—    istnieniem przestrzeni szkodliwej X,,

—    oporami przepływu na ssaniu Xj,

191