Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 46. 16 november 1946 - Dieselmotorprocessen i TS-diagrammet, av Anders Vegeby
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
16 november 1946
1163
-5 Ö.D
Vevaxelqroder
Fig. 5. Frigjort förbränningsvärme Q/, till kylmediet
bortfört värme Q v och effektivt tillfört värme Q1 i % av hela
förbränningsvärmet Q/tot samt tryck p, volym V,
temperatur t och inre energi U—Uo som funktioner av vevvinkeln
i en dieselmotor.
Då entropin för alla homogena ämnen går mot noll, då
Temperaturerna går mot noll — tredje huvudsatsen —
gäller
T
*M(T)
T
(S/)T=(S/r)T
-P
dT
(11)
Detta innebär att för en viss gassammansättning är vid
varje temperatur både den absoluta entropin och entropin
räknad från en godtycklig nollpunkt linjära funktioner
av
Då en dieselmotors effekt regleras genom att den
insprutade bränslemängden ändras, medan den insugna
luftvolymen är konstant, kan man vid preliminära beräkningar
för en motor inrita cirkelprocessen med respektive värden
på specifika luftmängden <p i avgaserna i
entropidiagram-met. Om man då skall ta hänsyn till de successiva
förändringarna i arbetsmediets tillstånd, är <p en mycket
användbar storhet, på grund av de enkla samband, som ovan
visats, gälla mellan <p och de storheter som karakteriserar
förbränningsgasernas termiska tillstånd.
Uppdelning av det tillförda och det bortgående värmet
Det är nödvändigt att uppdela arbetsprocessen i etapper
för att på ett praktiskt sätt kunna representera den i
TS-diagrammet. Det är fördelaktigt att göra uppdelningen,
så att någon av tillståndsstorheterna är konstant under
varje etapp. Denna metod fordrar att man gör en
motsvarande uppdelning av dels det genom förbränningen
tillförda värmet och dels det genom kylningen bortförda
värmet.
Arbetsprocessen för en Sulzer tvåtakt dieselmotor har
analyserats med avseende på det arbetande mediets
tillstånd, tillfört och bortfört värme samt skillnaden mellan
dessa värmemängder.
För undersökningen gäller följande förutsättningar:
det per tidsenhet utvecklade förbränningsvärmet är
proportionellt mot mängden oförbränt i cylindern,
Eichelbergs formel för värmeövergången mellan den
arbetande gasen och cylinderväggen,
motorns data är
cylinderdiameter ........................... 380 mm
slaglängd .................................. 460 mm
kompressionsförhållande ................... 12,65
medelkolvhastighet ................,......... 5 m/s
specifik luftmängd i förbränningsgaserna vid
slutet av förbränningen ................... 0,32
ingen kompressor.
I fig. 5 återges de undersökta storheterna som funktioner
av vevvinkeln. Den från förbränningens början frigjorda
värmemängden betecknas 0/ och motsvarande den till
cylinderväggarna bortförda värmemängden Q». Deras
skillnad betecknas
Qi = Q/~ Q*
och är den effektivt tillförda värmemängden till
arbetsmedlet.
Ändringen i gasernas sammansättning kan bestämmas med
ledning av kurvan för den tillförda värmemängden om
gasernas ursprungliga sammansättning är känd.
Med stöd av dessa resultat kan man göra en kvalitativ
uppdelning av den tillförda och bortförda värmemängden
på etapper, under vilka en tillståndsstorhet är konstant.
Den erhållna uppdelningen jämföres i tabell 1 med
Eichelbergs förslag.
I stället för att räkna med förbränningsvärmet, vilket som
bekant i allmänhet varierar med temperaturen, räknas
här med den kemiska energin, som är en konstant
storhet. Vid de temperaturer det gäller i dieselmotorn blir
räkningarna enklare om man använder den kemiska energin
Ekem i stället för förbränningsvärmet vid konstant volym
Ht>. Dessa båda storheter jämföres i fig. 6 för luft och
förbränningsgaser (index l resp. /) vid olika temperaturer.
Arbetsprocessens återgivning i TS-diagrammet
Arbetsprocessens representation enligt den nu föreslagna
metoden och jämförelse med Eichelbergs metod kan
lämpligen göras med ett konkret exempel. I båda fallen antas
samma begynnelsetillstånd, punkt 1, fig. 7 (p1t= 1 ati=
C= 1,033 kp/cm2; tv= 100°C). Specifika luftmängden i
förbränningsgaserna antas vara ^ — 0,32, motsvarande luft-
Tabell 1. Kvalitativ fördelning av tillfört och bortfört
värme under arbetscykeln
[-Kompression-]
{+Kom-
pression+}
Adia-
Poly-batisk tropisk
expansion
Enligt Eichelberg
Frigjort förbrän-
ningsvärme Q/.. 0 24,9 41,5 16,6 0 0
Till kylmediet
bortfört värme
Qv ............ 0 17,0 0 0 0 0 0
Effektivt tillfört
värme Qx
i % a v Q/tot... 0 24,9 41,5 16,6 0 0
i % av Qiot ... 0 30 50 20 0 0
Enligt kalkyl på
differensen
Q/^QV^=Q1
Frigjort
förbränningsvärme Q/.. 0 36 34 25 5 0
Till kylmediet
bortfört värme Qv 0 2 2 5 5 7
Effektivt tillfört
värme Q1
i % av Q/tot... 0 34 32 20 0 —7
i % av Qltot ... 0 43,0 40,5 25,3 0 —8,i
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
