Удельный расход топлива: Удельный расход топлива. Что это такое, и чем полезен этот параметр? • CHIPTUNER.RU

Содержание

Как посчитать расход топлива в час ?. Статьи компании «ООО Гидро-Максимум»

Вопрос расхода дизеля является самым основным при приобретении спецтехники с двигателями внутреннего сгорания.

Любое устройство необходимо изначально поставить на баланс. Топливо при этом списывается по существующим нормативным документам. Однако, для спецтехники нет четких показателей расхода на 100 км. Производители наоборот устанавливают расход на единицу мощности двигателя.

Для того чтобы рассчитать расход топлива за один моточас работы необходимо использовать соответствующую формулу: (N*t*G*%)/p.

Для определения и точного расчета формулы необходимо четко знать все нужные составляющие:

  • N — это мощность двигателя, измеряющаяся в кВт;
  • t – время расхода топлива, то есть 1 час;
  • G – удельный расход топлива машины, г/кВт-ч;
  • % – процент загруженности машины во время работы;
  • p – плотность топлива. Для дизеля плотность постоянная и составляет 850 грамм на литр.

Мощность двигателя в основном определяется в лошадиных силах. Для того чтобы узнать мощность в кВт необходимо посмотреть в документы о технике от производителя.

Удельный расход топлива представляет собой показатель сведений о потреблении двигателя при определенных нагрузках. Такие данные не найти в документах о технике, их необходимо уточнять при покупке или у официальных дилеров.

Главной составляющей в формуле расчета является процент загруженности техники. Под ним понимают сведения о работе ДВС на максимальных оборотах. Процент указывается производителем для каждого типа транспорта. Например, для некоторых погрузчиков на базе МТЗ из всех 100 % рабочего времени, на максимальных оборотах двигатель проработает примерно 30%.

Удельный расход топлива

Вернемся к удельному расходу. Выражается он в отношении израсходованного горючего на 1 единицу мощности. Таким образом, чтобы рассчитать всё в теории, для максимального значения необходимо использовать формулу Q=N*q. Где Q является искомым показателем расхода горючего за 1 час работы, q – удельный расход топлива и N – мощность агрегата.

 

Например, имеются данные о мощности двигателя в кВт: N = 75, q = 265. За один час работы такой агрегат будет потреблять почти 20 кг соляры. При таком расчете стоит помнить о том, что агрегат не будет на протяжении всего времени работать непосредственно на максимальных оборотах. Также расчет ведется в литрах, поэтому чтобы не переводить все по таблицам и не ошибиться в следующих расчетах, необходимо использовать усовершенствованную формулу расчета Q = Nq/(1000*R*k1).

В данной формуле искомый результат Q определяет расход топлива в литрах за один час работы. k1 – является коэффициентом, указывающим на работу двигателя при максимальных оборотах коленчатого вала. R – постоянная величина, соответствующая плотности топлива. Остальные показатели остаются прежними.

Коэффициент максимальной работы двигателя равен 2,3. Рассчитывается по формуле 70% нормальной работы / на 30% работы на повышенных оборотах.

Стоит помнить о том, что на практике, расходы по теории всегда выше, так как двигатель лишь часть времени работает на максимальных оборотах.

Расчет расхода топлива мотоблока

Многие владельцы дачных участков и не только они зачастую задаются вопросом о том, каким же образом возможно произвести расчет потребления топлива у мотоблока при определенной работе.

Рассчитать потребление бензина у мотоблока можно только при непосредственной его работе. Для этого необходимо залить бачок топлива мотоблока по максимальному уровню бензином. Затем нужно производить вспашку земли. По завершении вспашки определенного участка необходимо замерить площадь вспаханного участка. После этого посчитать сколько горючего было потрачено на вспашку данного участка. Аналогично для всех других типов работ (уборка картофеля, мульчирование, покос и т.д.)

Рассчитывается это дело с использованием электронных весов. Берется простая тара с топливом и измеряется ее удельный вес. Затем на весах устанавливается тарирование. После этого нужно в бак долить бензина до прежнего уровня и тару с топливом обязательно вновь установить на весы. Электронные весы покажут разницу между канистрами топлива. Данная разница и будет итоговым показателем расхода горючего на площадь земли, с которой была произведена работа. В отличие от первого случая со спецтехникой, здесь потребление горючего ведется в килограммах.

При этом стоит помнить о том, что скорость работы мотокультиватора примерно должна составлять от 0,5 до 1 км за один час работы. На основании этого, производится общий расчет расхода топлива по часам. По установленным нормативам, от производителей мотоблоков имеются данные о среднем расходе топлива за один час работы. Для маломощных мотоблоков мощностью 3,5 л.с. расход колеблется в пределах от 0,9 до 1,5 кг за один час работы.

Мотоблоки средней мощности потребляют в среднем от 0.9 до 1 кг/час. Самые мощные устройства расходуют на один час от 1,1 до 1.6 кг.

Нормы расхода топлива за один моточас для дизельных двигателей

Нормы потребления дизельного топлива для спецтехники составляют в среднем при простом транспортном режиме 5,5 л на 1 час работы. При экскавации грунтов по первой или второй степени расход снижается до 4,2 литра за 1 час работы.

Если производить дополнительно погрузку или разгрузку данных грунтов, то для всех экскаваторов на базе МТЗ расход будет равен 4,6 литрам за 1 час работы.

Расчет и экспертиза нормативов удельного расхода топлива

Межрегиональная Энергосберегающая Компания осуществляет расчет, экспертизу и утверждение в Минэнерго России и иных органах исполнительной власти нормативов удельных расходов топлива отпущенную тепловую и электрическую энергию. 

В соответствии с действующим законодательствам нормированию подлежат расходы топлива на:

  • отпущенную тепловую энергию с коллекторов котельных;
  • отпущенную электрическую энергию с шин и тепловую энергию с коллекторов тепловых электростанций, работающих на органическом топливе;

Под нормативом удельных расходов топлива понимается максимально допустимая технически обоснованная мера потребления топлива на единицу электрической энергии, отпускаемой с шин, на единицу тепловой энергии, отпускаемой в тепловую сеть. Нормативы определяются в граммах условного топлива на 1 киловатт-час (г.у.т./кВт•ч), килограммах условного топлива на одну гигакалорию (кг у.т./Гкал). Расчет нормативов удельных расходов топлива производится для каждой тепловой электростанции и котельной (за исключением отопительных и производственно-отопительных котельных жилищно-коммунальной сферы). Норматив удельного расхода (НУР) топлива на отпущенную тепловую энергию отопительными и производственно-отопительными котельными жилищно-коммунальной сферы определяется в целом по организации.

Документы, регламентирующие расчет нормативов удельного расхода топлива

  • «Инструкция по организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по расчету и обоснованию нормативов удельного расхода топлива на отпущенную электрическую и тепловую энергию от тепловых электрических станций и котельных», утвержденная Приказом Минэнерго РФ от 30.12.2008 N 323.

Документы, регламентирующие порядок утверждения нормативов в Минэнерго РФ

  • «Административный регламент Министерства промышленности и энергетики Российской Федерации по исполнению государственной функции по утверждению нормативов удельных расходов топлива на отпущенную электрическую и тепловую энергию от тепловых электростанций и котельных», утвержденный Приказом Минэнерго РФ от 01.
    11.2007 N 472.

Заказав проведение расчета и экспертизы нормативов в Нашей компании, Вы будете уверены в своевременном утверждении величин нормативов в Минэнерго РФ, поскольку все работы будут выполнены специалистами, имеющими многолетний опыт взаимодействия с Министерством по вопросом утверждения нормативов и досконально знающими все особенности проведения экспертизы. Своим постоянным клиентам ООО “Межрегиональная Энергосберегающая Компания” готова предложить проведение расчета и экспертизы нормативов в сжатые сроки и по цене ниже рыночной.

Для определения точной стоимости работ

необходимо заполнить опросный лист.

Скачать Опросный лист в формате Word (ссылка для скачивания)

Заполненный опросный лист просьба направить на нашу электронную почту: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .

За дополнительной информацией обращайтесь по телефону: 8(495)973-32-67

Удельный расход топлива на выработку тепловой энергии на ТЭЦ

К. т.н. А.М. Кузнецов, Московский энергетический институт (ТУ)

Удельный расход условного топлива на производство и отпуск тепловой энергии от ТЭЦ для теплоснабжения потребителей является важным показателем работы ТЭЦ.

В известных всем энергетикам учебниках [1, 2] ранее предлагался физический метод разделения расхода топлива на выработку тепла и электроэнергии на ТЭЦ. Так, например, в учебнике Е.Я. Соколова «Теплофикация и тепловые сети» приведена формула расчета удельного расхода топлива на выработку теплоты на ТЭЦ:

bт=143/ηк.с.=143/0,9=159 кг/Гкал, где 143 – количество условного топлива, кг при сжигании которого выделяется 1 Гкал тепловой энергии; ηк.с – КПД котельной электростанции с учетом потерь тепла в паропроводах между котельной и машинным залом (принято значение 0,9). А в учебнике В.Я. Рыжкина «Тепловые электрические станции» в примере расчета тепловой схемы турбоустановки Т-250-240 определено, что удельный расход топлива на выработку тепловой энергии составляет 162,5 кг у. т./Гкал.

За рубежом этот метод не применяется, а в нашей стране начиная с 1996 г в РАО «ЕЭС России» стал применяться другой, более совершенный – пропорциональный метод ОРГРЭС. Но и этот метод также дает значительное завышение расхода топлива на выработку тепла на ТЭЦ [3].

Наиболее правильный расчет затрат топлива на выработку тепла на ТЭЦ дает метод КПД отборов, более подробно представленный в статье [4]. Расчеты, проведенные на основе этого метода, показывают, что расход топлива на выработку тепловой энергии на ТЭЦ с турбинами Т-250-240 составляет 60 кг/Гкал [5], а на ТЭЦ с турбинами Т-110/120-12,8-5М – 40,7 кг/Гкал [6].

Рассмотрим метод КПД отборов на примере ПГУ ТЭЦ с паровой турбиной Т-58/77-6,7 [7]. Основные показатели работы такой турбины представлены в таблице, из которой видно, что ее среднезимний режим работы – теплофикационный, а летний – конденсационный. В верхней части таблицы в обоих режимах все параметры одинаковые. Отличие проявляется только в отборах. Это позволяет с уверенностью выполнить расчет расхода топлива в теплофикационном режиме.

Паровая турбина Т-58/77-6,7 предназначена для работы в составе двухконтурной ПГУ-230 на ТЭЦ в районе Молжаниново г. Москвы. Тепловая нагрузка – Q

r=586 ГДж/ч (162,8 МВт или 140 Гкал/ч). Изменение электрической мощности турбоустановки при переходе от теплофикационного режима к конденсационному составляет:

N=77,1-58,2=18,9 МВт.

КПД отбора рассчитывается по следующей формуле:

ηт=N/Qr=18,9/162,8=0,116.

При той же тепловой нагрузке (586 ГДж/ч), но при раздельной выработке тепловой энергии в районной отопительной котельной расход топлива составит:

BK=34,1 .Q/ηр к =34,1.586/0,9= =22203 кг/ч (158,6 кг/Гкал), где 34,1 – количество условного топлива, кг, при сжигании которого выделяется 1 ГДж тепловой энергии; ηрк. – КПД районной котельной при раздельной выработке энергии (принято значение 0,9).

Расход топлива в энергосистеме на выработку тепла на ТЭЦ с учетом КПД отбора:

где ηкс.

– КПД котельной замещающей КЭС; ηо – КПД турбоустановки замещающей КЭС; ηэ с. – КПД электрических сетей при передаче электроэнергии от замещающей КЭС.

Экономия топлива при комбинированной выработке тепловой и электрической энергии по сравнению с районной отопительной котельной: В=Вкт=22203-7053=15150 кг/ч.

Удельный расход условного топлива на выработку тепловой энергии по методу КПД отборов: bтт/Qг=7053/140=50,4 кг/Гкал.

В заключение следует отметить, что метод КПД отборов научно обоснован, правильно учитывает происходящие в энергосистеме процессы в условиях теплофикации, прост в использовании и может найти самое широкое применение.

Литература

1. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. М.-Л.: Энергия, 1967. 400 с.

2. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. М.: Энергоиздат, 1982. 360 с.

3. Кузнецов А.М. Сравнение результатов разделения расхода топлива на отпускаемые от ТЭЦ электроэнергию и тепло различными методами // Энергетик.

2006. № 7. С. 21.

4. Кузнецов А.М. Экономия топлива при переводе турбин в теплофикационный режим// Энергетик. 2007. № 1. С. 21-22.

5. Кузнецов А.М. Экономия топлива на блоке с турбиной Т-250-240 и показатели ее работы // Энергосбережение и водоподготовка. 2009. № 1. С. 64-65.

6. Кузнецов А.М. Расчет экономии топлива и показатели работы турбины Т-110/120-12,8-5М // Энергосбережение и водо подготовка. 2009. № 3. С. 42-43.

7. Баринберг Г.Д., Валамин А.Е., Култышев А.Ю. Паровые турбины ЗАО УТЗ для перспективных проектов ПГУ// Теплоэнергетика. 2009. № 9. С. 6-11.


Удельный расход топлива – Справочник химика 21

    Для определения эффективности схемы теплообмена могут быть использованы также такие показатели, как степень регенерации (использования) тепла Кр и удельный расход топлива Вт [c.319]

    Удельный расход топлива (в кг/кгс-тяги-ч) [c.253]

    Состав смеси, соответствующий минимальному удельному расходу топлива при достаточно устойчивом режиме работы двигателя, называется экономичным. В современных двигателях с е 8 при почти полностью открытой дроссельной заслонке Озк обычно составляет 1,154-1,20. [c.150]


    Удельный расход топлива, г/л. с.-ч. . 195 [c.38]     Выполняя расчеты для различных сочетаний Гз и я и пользуясь соотношением -= 3600/т1 Qн, где —удельный расход топлива [в кг/(кВт-ч)], а Qъ — удельная теплота сгорания топлива [в кДж/кг], получим зависимости, приведенные на рис. 3.26. [c.162]

    Очевидно, что при любом соотношении давлений с увеличением температуры повышается к.п.д. и соответственно снижается удельный расход топлива, причем для каждой заданной температуры существует оптимальное соотношение давлений 

[c.162]

    Уменьшение температуры воздуха после нагнетателя дизельного двигателя Д50 на 23°С привело к снижению температуры отработавших газов на 50°С и уменьшению удельного расхода топлива на 8—10 г/кВт-ч. Средняя температура газов за цикл снизилась на 100°С [7]. [c.57]

    Удельный расход топлива находят по данным измерения расхода топлива и мощности, развиваемой двигателем. [c.114]

    Эффективность испарительного охлаждения ГТД оценивалась сравнительными данными удельной тяги / уд, удельного расхода топлива Суд и эффективного к. п. д. Т)е. [c.252]

    Влияние относительного расхода охлаждающих жидкостей на относительную тягу Стл и относительный удельный расход топлива приведено на рис. 114. 

[c.268]

    По фиксируемым параметрам работы двигателя и индикаторным диаграммам с использованием известных уравнений теории двигателей [80] определяют эффективные и индикаторные показатели эффективная мощность N мощность механических потерь N , удельный эффективный расход топлива gel индикаторная мощность /Vj индикаторный удельный расход топлива gi и механический к.п.д. (т м). [c.94]

    Удельный расход топлива затрачиваемого на получение 1 кг готового продукта, можно получить из уравнения теплового баланса (см. рис. 11.1). [c.314]

    На рис. 114 приведены также расчетные данные влияния впрыска воды в компрессор на удельную тягу и удельный расход топлива, выполненные проф. И. И. Кулагиным. [c.269]

    При аналитическом исследовании влияния подачи воды в компрессор на относительную тягу и относительный удельный расход топлива И. И. Кулагин принимал, что если работа, необходимая для компримирования воздуха, остается неизменной, то за счет более эффективного отвода тепла от воздуха испаряющейся водой увеличится давление в конце сжатия, а следовательно, и отношение граничных давлений компрессора, что приведет к росту давления перед турбиной при Л , -,=1(1ет. [c.269]


    Как видно из рисунка, с повышением температур выкипания 10 и 90% увеличивается удельный расход топлива независимо от его цетанового [c.84]

    Наряду с коэффициентом закоксовывания распылителей оценочными показателями являются относительные изменения удельного расхода топлива (Ag) и дымности отработавших газов (ДЯ) за 6-часовой опыт. Метод является сравнительным. Оценка опытного образца проводится на основании сопоставления с аналогичными показателями стандартного дизельного топлива, принятого за эталон. [c.113]

    Бесперебойное обеспечение топливом техники, особенно в периоды ее массового интенсивного использования, значительно упрощается при наличии необходимого количества запасов топлива. В наибольшей степени это относится к реактивным топливам, так как авиационная техника отличается от других транспортных средств сравнительно большими удельными расходами топлива. С экономической точки зрения рационально хранить топлива, освежая запасы как можно реже. В связи с этим большое практическое значение имеют допустимые сроки хранения реактивных топлив на складах. Эти сроки обусловлены стабильностью топлив при хранении. [c.168]

    Нормы и нормативы использования материальных ресурсов (расход сырья на единицу продукции, выход годной продукции и отходы, удельный расход топлива, энергии, катализаторов и др. ) служат основой при онределении материальных затрат на производство. [c.78]

    Удельный расход топлива при [c.321]

    Удельный расход топлива, г/(кв-ч  [c.68]

    Эти значения плотности как наиболее вероятные необходимы при настройке топливорегулирующей аппаратуры, оценке удельного расхода топлива двигателем, определении длительности полета летательного аппарата и в ряде других случаев. [c.33]

    Индивидуальные нормы расхода топлива определяют на основе паспортных данных по удельному расходу топлива двигателей конкретных машин различных типов и марок с учетом их наиболее вероятной загрузки (использования) по мощности и времени. Они учитывают эксплуатационные особенности использования конкретных типов машин и достигнутые прогрессивные показатели удельного расхода топлива, а также планируемые мероприятия по экономии топлива. [c.62]

    Опытный метод разработки норм расхода топлива заключается в экспериментальном определении в лабораторных или производственных условиях фактического удельного расхода топлива на режимах использования машин, предусмотренных технологическим процессом и инструкциями по их эксплуатации. Опытный метод применяют в тех случаях, когда отсутствуют необходимые данные для расчета индивидуальных норм. [c.63]

    Коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода топлива в зависимости от использования [c.67]

    Индивидуальные нс мы определяют на основе теоретических расчетов и экспериментальных параметров автомобиля. Они отражают уровень реализации прогрессивных показателей удельного расхода топлива и эффективность внедрения мероприятий по его экономии. [c.73]

    Значителыплм резервом экономии моторного топлива является дизелизация автомобильного транспорта, позволяющая снизит ь удельный расход топлива на 25 — 30 %. Следует, однако, отметит ь, что проведенные в последние годы усовершенствования карбюраторных двигателей свели эту разницу к 15 — 20 %, что обусло — вш.о некоторое снижение темпов дизелизации транспорта. Тем Eie менее мировое производство дизелей за последние два десятилетия непрерывно возрастало в среднем около 8 млн. шт. в год. Так, его по ребление в мобильной энергетике США возросло за период с 19I 0 по 1990 г. с 72 до 100 млн. т, а в Западной Европе — с 60 до 80 мл т. т. [c.273]

    Ми эовой парк автомобилей, эксплуатируемых в настоящее время на газовых топливах, оценивается в 3 — 3,5 млн. шт. На автомобилях сжстый природный газ, состоящий преимущественно из метана, хранят и эксплуатируют в баллонах при давлении до 20 МПа. Природный газ обладает высокими антидетонационными свойствами [ОЧ(И.М.) около 110], что позволяет существенно повысить сте лень сжатия двигателя и тем самым литровую мощность двига — тел I, снизить удельный расход топлива. [c.281]

    Детонация вызывает неустойчивую работу двигателя, перегревы головки и стенок цилиндра, падение эффективной мощности, увеличение удельного расхода топлива продолжительная работа двигателя с детонацией приводит к термическим и механическим повреждениям поршней, выхлопных клапанов и свечей зажигания, что може привести к серьезным авариям двигателя.[c.204]

    Важным преимуществом дизеля также является практически неограниченная возможность обеднения горючей смеси. Это позволяет изменять мощность двигателя только путем регулирования подачи топлива при постоянном расходе воздуха. К достоинствам сгорания в дизеле следует отнести также возможность использования топлив с различной испаряемостью среднедистил-лятных, утяжеленных, а при определенных условиях и легких (типа бензина). Удельный расход топлива в дизеле всегда существенно ниже, чем в двигателе с воспламенением от искры, вследствие более высокой степени сжатия горючей смеси. [c.158]

    При увеличении степени сжатия повышаются температура и давление воздуха в момент начала впрыска топлива, что приводит к сокращению ПЗВ и снижению скорости нарастания давления dPfd(f, т. е. к уменьшению жесткости работы двигателя, сокращению индикаторного удельного расхода топлива. [c.159]


    Внедрение хозяйственного расчета в энергетических цехах предъявляет высокие требования к установлению технико-экономических норм. Они являются базой для экономиче кого анализа, расчета всех показателей плана и критерием для С Ценки их деятельности. К технико-экономическим нормам, исюльзуемым в энергоцехах, относятся, нормы производительности энергооборудования нормы удельных расходов топлива и энергии нормы затрат труда часовые или дневные тарифные ставкм и должностные оклады нормы расхода ремонтных и эксплуатационных материалов нормы сроков службы и амортизации оборудования, сооружений, зданий и др. [c.318]

    Свойство топлива, определяющее непосредственно процесс горения, для котельных установок имеет не менее важное эксплуатационное значение, чем для других двигательных установок. Количество тепла, вьщеляю-щегося при сгорании единицы топлива, определяет паропроизводитель-ность котельной установки, а следовательно, удельный расход топлива и автономность плавания судна. Полнота сгорания топлива, радиация пламени, образование отложений нагара в топке, дымность отработанных газов во многом определяют ресурс работы котельной установки, объем и сроки регламентных работ, а также загрязнение окружающего пространства.[c.184]

    В настоящее время в нашей стране требования автомобильных двигателей к детонационной стойкости бензинов определяют по ГОСТ 10373—63, т. е. по тому же стандарту, по которому определяют фактические октановые числа бензинов. Сущность метода состоит в том, что находят зависимости изменения мощности или удельного расхода топлива от угла опережения зажигания на ряде скоростных режимов при полном открытии дроссельной заслонки. Также определяют углы опережения зажигания, вызывающие начало слышимой детонации смесей эталонных топлив с различными октановыми числами при работе на разных оборотах. По результатам испытаний определяют антидетонационные требования двигателя на разных оборотах, соответствующие октановому числу эталонной смеси, обеспечивающему получение наибольшей мощности и наименьшего удельного расхода топлива при работе двигателя на начале слыши-100 [c.100]

    На некоторых двигателях может происходить обледенение диффузора. Это явление обычно наблюдается при установившейся работе двигателя на больших оборотах в холодную сырую погоду. Образование льда на стенках диффузора сужает его сечение и усйливаег разряжение, а следовательно, увеличивает подачу бензина. Чрезмер ное обогашение смеси ведет к падению мощности двигателя и повышению удельного расхода топлива. Степень обледенения карбюратра [c.215]

    При плапировании себестоимости энергии особое внимание уделяют мероприятиям, обеспечивающим ее снижение. Мероприятия разрабатываются по результатам экономического анализа, в процессе которого вскрываются конкретные производственные факторы, влияющие иа себестоимость. К числу важнейших мероприятий в условиях энергохозяйства химических предприятий можно отнести I) сокращение удельных расходов топлива и первичной энергии на выработку энергии, а также удельных расходов энергии на собственные нужды генерирующих установок  [c.317]

    Удельный расход топлива при [c.329]

    Поскольку начальная температура в тоике в значительной степени определяется жаропроиэводительностью сжигаемого топлива, а конечная — температурой уходящих топочных газов, естественно, что для проведения высокотемпературных технологических процессов (особенно при высокой температуре уходящих газов) рационально использовать топливо с высокой жа-ропроизводительностью. Это дает возможность интенсифицировать работу печей, поскольку обеспечивается большая разиосп. температур горящего топлива и нагреваемого углеводородного сырья. В свою очередь, интенсификация работы печей, вызывая повышение производительности установок, приводит также к уменьшению удельного расхода топлива вследствие сокращения продолжительности процесса сжигания и снижения потерь тепла в окружающую среду. [c.108]


Удельный расход топлива – обзор

III.C Подсистемы силовой установки

Хотя знание внутренней работы авиационного двигателя не обязательно, функциональные соотношения для движущей силы (тяги T ) и расхода топлива , наряду с ощущением веса двигателя на фунт тяги или лошадиных сил, необходимы для анализа производительности и предварительных проектных исследований. Все четыре типа используемых в настоящее время авиационных двигателей классифицируются как воздухозаборники, поскольку они используют кислород из атмосферы для сжигания топлива из нефтепродуктов, либо бензина, либо формы керосина (обычно называемого реактивным топливом). Эти четыре типа можно далее разделить на типы без воздушных винтов, а именно, чистый турбореактивный двигатель и турбовентиляторный двигатель , и типы с воздушными винтами, а именно поршневой винт (комбинация поршневого двигателя и воздушного винта) и турбовинтовой двигатель . . Как будет показано, на летные характеристики летательного аппарата сильно влияет наличие или отсутствие воздушного винта. В следующих разделах предполагается, что размеры двигателей соответствуют интересующим самолетам и режимам полета.

Турбореактивный двигатель создает тягу за счет расширения горячих дымовых газов через сопло. Эту тягу в первом приближении можно считать не зависящей от воздушной скорости и при данной настройке дроссельной заслонки (в процентах об/мин) прямо пропорциональной плотности атмосферы, так что:

(9)T1/TSL= ρ/ρSL=σ1

Уравнение (9) показывает, что тяга будет максимальной на уровне моря и будет уменьшаться с увеличением высоты.

Расход топлива описывается в терминах удельного расхода топлива тяги (tsfc) с символом c и определяется как весовой расход топлива в час на фунт тяги в фунтах в час на фунт, обычно выражаемый в обратных часах (час −1 ):

(10)tsfc=c=dWf/dtT

Удельный расход топлива является характеристикой двигателя и считается постоянным для всех условий полета, даже если это функция воздушной скорости, положения дроссельной заслонки и высоты.На tsfc высота меньше влияет, чем на тягу. В тропосфере она уменьшается как 0,2 степени отношения плотностей, достигая минимума в тропопаузе и затем очень медленно увеличиваясь в стратосфере.

Тяга, создаваемая турбореактивными двигателями, колеблется от 50 фунтов до порядка 50 000 фунтов. Неустановленная тяга к массе двигателя постоянно увеличивается и в настоящее время составляет порядка 4–6 фунтов тяги на каждый фунт двигателя. масса. Турбореактивные двигатели (на самом деле ТРДД с очень малой двухконтурностью) в основном используются в сверхзвуковых самолетах и ​​обычно имеют форсажную камеру , которая сжигает добавленное топливо с избыточным (несгоревшим) кислородом в газовой смеси, оставляя турбину для создания дополнительной тяги. Хотя с форсажной камерой тяга примерно удваивается, это увеличение тяги сопровождается большим увеличением tfsc (порядка двух-трех раз). Следовательно, форсажная камера устанавливается только тогда, когда этого требуют эксплуатационные требования, а затем используется экономно, например, при взлете и наборе высоты, для достижения сверхзвуковой воздушной скорости и в периоды сверхзвукового полета. Когда сверхзвуковой полет может быть достигнут и поддерживается без использования форсажной камеры, он называется суперкрейсерским полетом .

поршнево-винтовой двигатель внутреннего сгорания, работающий на воздухе и бензине (дизельных авиационных двигателей пока нет) и производящий мощность на валу, а не тягу. Выходная мощность обычно измеряется в лошадиных силах (л.с.), практически не зависит от воздушной скорости и зависит от высоты и настройки дроссельной заслонки. Расход топлива пропорционален лошадиной силе (л.с.), так что:

(11)dWf/dt=cˆHP

где c – удельный расход топлива в лошадиных силах (hpsfc) в фунтах в час на одну лошадиную силу.

Воздушный винт преобразует мощность на валу двигателя в мощность тяги P , которая равна произведению тяги на воздушную скорость, где тяга выражена в фунтах, а воздушная скорость выражена в футах в секунду, милях в час, или узлы, в зависимости от того, что удобнее в данный момент. Мощность двигателя и мощность тяги винта связаны выражением:

(12)P=TV=kηpл.с.

где η p — КПД винта (порядка 80–85% для винта постоянной скорости ) и k — коэффициент преобразования со значением 375, когда V выражается в милях в час, и 550, когда V выражается в футах в секунду.Обратите внимание, что для данной мощности мощность тяги не зависит от воздушной скорости, но доступная тяга обратно пропорциональна воздушной скорости, уменьшаясь по мере увеличения воздушной скорости, тогда как тяга турбореактивного двигателя постоянна, а мощность тяги увеличивается по мере увеличения воздушной скорости. . Именно эти различия в первую очередь ответственны за тот факт, что винтовые и реактивные самолеты летают совершенно по-разному для достижения наилучших характеристик.

hpsfc имеет те же изменения с высотой, что и tsfc, и будет считаться постоянным.Изменение мощности с высотой зависит от того, имеет ли двигатель наддув. Без наддува двигатель называется атмосферным, а мощность в первом приближении прямо пропорциональна плотности атмосферы, как и тяга ТРД. Современные нагнетатели используют турбину, приводимую в движение выхлопными газами двигателя, для увеличения плотности воздуха, поступающего в цилиндры, и называются турбонагнетателями. При постоянной настройке дроссельной заслонки выходная мощность остается постоянной до критической высоты, которая имеет максимальное значение порядка 20 000 футов.Выше критической высоты мощность двигателя с турбонаддувом уменьшается с высотой так же, как и у двигателя с наддувом.

Современные поршневые винтовые двигатели относительно малы (от ~50 л.с. до порядка 600 л.с.), потому что они самые тяжелые из всех двигателей. Отношение неустановленной мощности к массе двигателя составляет порядка 0,8 л.с. /фунт веса двигателя.

Турбовинтовые и турбовентиляторные двигатели представляют собой в основном турбореактивные двигатели, в которых продукты сгорания более полно расширяются в секции турбины, чтобы развивать мощность, превышающую необходимую для привода компрессора и вспомогательного оборудования.Эта избыточная мощность затем используется для приведения в движение либо гребного винта в случае турбовинтового двигателя, либо многолопастного канального вентилятора в случае турбовентиляторного двигателя. Любая энергия, оставшаяся в газовой смеси, выходящей из приводных турбин, затем расширяется в сопле, создавая так называемую реактивную тягу. Эта реактивная тяга, очевидно, значительно меньше, чем у сопоставимого турбореактивного двигателя, а в случае турбовального двигателя равна нулю.

В турбовинтовом двигателе остаточная реактивная тяга преобразуется в эквивалентную мощность в лошадиных силах при некоторой расчетной воздушной скорости, после чего двигатель описывается в терминологии поршневой винт с использованием эквивалентной мощности на валу (ehp) и эквивалентной мощности на валу. удельный расход топлива в лошадиных силах.Поскольку мощность реактивной тяги составляет порядка 20% или менее от полной мощности, разумно рассматривать турбовинтовой двигатель как поршневой винт без наддува. Турбовинтовые двигатели с дефорсированными параметрами, которые работают при мощности ниже максимальной, имеют характеристики поршневого винта с турбонаддувом и становятся все более популярными. Турбовинтовой имеет несколько больший удельный расход топлива, чем поршневой, но вес двигателя значительно меньше, даже с учетом веса винтового редуктора. Отношение мощности к весу двигателя составляет порядка 2 л.с. на фунт веса двигателя, а мощность самого большого двигателя, используемого в настоящее время, составляет порядка 6000 л.с.

Хотя ТРДД описывается как ТРД, его характеристики определяются степенью двухконтурности, которая представляет собой отношение массы «холодного воздуха», проходящего через вентилятор, к массе «горячего воздуха», проходящего через горелки и турбинное отделение. Если степень двухконтурности равна нулю, ТРДД, очевидно, является чистым ТРД. По мере увеличения степени двухконтурности процент реактивной тяги уменьшается, и ТРДД начинает приобретать характеристики турбовинтового.Например, при степени двухконтурности 10 теоретическая реактивная тяга будет порядка 17%. Текущие максимальные коэффициенты двухконтурности составляют порядка 5–6, а tsfc для заданной воздушной скорости составляют порядка 0,6 1b / (ч · фунт). Хотя лобовая площадь ТРДД быстро увеличивается с увеличением степени двухконтурности, длина уменьшается; следовательно, лобовое сопротивление и вес двигателя увеличиваются меньше, чем можно было бы ожидать. Отношение тяги к массе двигателя составляет порядка 5–6 и увеличивается, как и максимальная тяга отдельного двигателя, которая в настоящее время составляет порядка 98 000 фунтов.

Удельный расход топлива является чрезвычайно важным параметром производительности. Некоторые типичные значения, все выраженные как эквивалентный TSFC (LB / HR · LB),

Rocket Engines 10 3 Turbojets (Afterburner) 2. 5 ТРД 0,9–1 ТРДД с большим байпасом 0,6–0,8 ТРД 0.5–0,6 Поршневые винты 0,4–0,5

Интересно, что по разным причинам в этом списке указан и относительный режим скоростей полета летательных аппаратов, в которых эти двигатели используются. Например, поршневые винтовые двигатели используются в самолетах с воздушной скоростью порядка 250 миль в час или меньше; турбовинтовые двигатели на более высоких скоростях примерно до М 0,7; ТРДД для скоростей до М 0,85; и турбореактивные двигатели и двигатели с очень малой двухконтурностью в сверхзвуковых самолетах.Прямоточный воздушно-реактивный двигатель подходит для летательных аппаратов с М 3,0 и выше, а ракетные двигатели используются в баллистических ракетах и ​​космических ракетах-носителях. Кроме того, поршневой двигатель является наименее дорогим и самым тяжелым из двигателей, его вес уменьшается, а стоимость увеличивается по мере увеличения списка.

Удельный расход топлива

Чтобы переместить самолет по воздуху, двигательная установка используется для создания толкать. Значение тяги, развиваемой двигателем, имеет большое значение. Но количество топлива, используемого для создания этой тяги, иногда превышает важно, потому что самолет должен поднимать и нести топливо на протяжении всего полета.Инженеры используют коэффициент эффективности, называемый тяга удельный расход топлива , для характеристики мощности двигателя эффективность топлива. “Тяговый удельный расход топлива” вполне себе полный рот, поэтому инженеры обычно называют его двигателем TSFC . Что означает TSFC?

Расход топлива TSFC “как много топлива, которое двигатель сжигает каждый час». TSFC — это научный термин, означающий «деленный на массу или вес». В в данном случае конкретное означает «на фунт (Ньютон) тяги.” тяга TSFC включена, чтобы указать, что мы говорим о газотурбинных двигателях. Существует соответствующий тормоз . расход топлива ( BSFC ) для двигателей, производящих вал власть. Собирая все термины вместе, TSFC представляет собой массу топлива 90 135. сгорает двигателем за один час, деленное на тягу , что двигатель производит. Единицами этого коэффициента полезного действия являются масса на время, деленное на силу (в английских единицах масса фунтов в час на фунт; в метрических единицах, килограмм в час на ньютон).

Математически TSFC представляет собой соотношение массового расхода топлива двигателя mdot f к величине тяги F , создаваемой сжиганием топлива:

TSFC = mточка f / F

Если мы разделим оба числителя а в знаменателе расходом воздуха двигателя mdot 0 , получаем другую форму уравнение в терминах отношения топлива к воздуху f , и удельная тяга Fs .

TSFC = f / Fs

Инженеры используют фактор TSFC несколькими способами.Если мы сравните TSFC для двух двигателей, двигатель с более низким TSFC более экономичный двигатель. Рассмотрим два примера:

  • Предположим, у нас есть два Двигателя, A и B, которые производят одно и то же количество тяги. И предположим, что двигатель А использует только половину топлива в час, который использует двигатель B. Тогда мы бы сказали, что двигатель A является более экономичным, чем двигатель B. Если мы вычислим TSFC для Двигатели A и B, TSFC двигателя A составляет половину значения Двигатель Б.
  • Глядя на это с другой стороны, предположим, что у нас есть два двигателя, C и D, и в каждый из них мы подавали одинаковое количество топлива в час.Предположим, что двигатель C производит вдвое большую тягу, чем двигатель D. Тогда мы получают большую тягу от двигателя C при том же количестве топлива, и мы бы сказали, что двигатель C более экономичен. Опять же, если мы вычисляем TSFC для двигателей C и D, TSFC для двигателя C равен половина стоимости двигателя D.

Давайте посмотрим на второй пример с некоторыми числовыми значениями. В данном случае мы сравниваем турбореактивный двигатель. двигатель и турбовентиляторный двигатель. То двигатели питаются от топливного бака, который обеспечивает массу 2000 фунтов в час на каждый двигатель.Турбореактивный двигатель производит 2000 фунтов тяги, в то время как турбовентиляторный двигатель производит 4000 фунтов тяги. Вычисление TSFC для каждого двигателя видно, что TSFC ТРД равен 1,0 (фунты массы/час/фунт), в то время как TSFC турбовентиляторного двигателя составляет 0,5 (фунты массы/час/фунт). ТРДД с более низким TSFC более топливная экономичность. Значения 1,0 для турбореактивного двигателя и 0,5 для ТРД являются типичными статическими значениями уровня моря. Значение TSFC для данный двигатель будет меняться в зависимости от скорости и высоты, потому что КПД двигателя меняется в зависимости от атмосферного условия.

TSFC предоставляет важную информацию о производительности данный двигатель. ТРД с форсажной камерой развивает большую тягу, чем обычный турбореактивный двигатель. Если бы TSFC был таким же (1,0) для двух двигателей, чтобы увеличить тягу, мы бы имели увеличить расход топлива на эквивалентную величину. Для например,

Начальная тяга = 2000 фунтов
Тяга на форсаже = 3000 фунтов
TSFC = 1,0
Расход топлива = 3000 фунтов в час.

Но ТРД с форсажной камерой имеет типичное значение TSFC 1.5. Это говорит о том, что добавление форсажа хоть и производит больше тяги, стоит гораздо больше топлива на каждый добавленный фунт тяги. Для например,

Начальная тяга = 2000 фунтов
Тяга с форсажной камерой = 3000 фунтов
TSFC = 1,5
Расход топлива = 4500 фунтов в час.

Инженеры используют TSFC для данного двигателя, чтобы выяснить, сколько топливо необходимо для полета самолета заданная миссия. Если TSFC = 0,5, и мы нужно 5000 фунтов тяги в течение двух часов, мы можем легко вычислить необходимое количество топлива.Например,

5000 фунтов x 0,5 фунта массы/час/фунт x 2 часа = 5000 фунтов масса топлива.

Интерактивный Java-апплет EngineSim теперь доступно. Ты сможешь изучить влияние производительности любого компонента двигателя на расход топлива потребление и сравнить КПД различных типов турбин двигатели.


Виды деятельности:


Экскурсии с гидом
  • EngineSim – Симулятор двигателя:
  • Расчет расхода топлива:

Навигация ..


Домашняя страница руководства для начинающих

Удельный расход топлива для авиационных двигателей

Полет на максимальную дальность выполнен, чтобы мы могли пролететь максимальное расстояние для количества топлива на борту. Это может быть установлено против расстояния, пройденного по воздуху или по земле. Это представляет интерес для пилота, когда он хочет лететь с наименьшим расходом топлива на пройденное расстояние, чтобы сэкономить топливо. Полет на максимальную выносливость выполняется, когда пилот хочет оставаться в воздухе максимально возможное время с учетом количества топлива.

Двигатель должен работать с максимальной удельной топливной экономичностью (SFC), чтобы расходовать наименьшее количество топлива на пройденное расстояние. Мы исследуем здесь, что влияет на этот фактор.



Вопросы SFC двигателя

Чтобы получить максимальную дальность или выносливость, нам нужно, чтобы двигатель работал с максимальной эффективностью 1 / SFC. Есть ряд факторов, которые оказывают заметное влияние на эффективность, а именно: MAP и RPM, смесь, температура окружающей среды, высота над уровнем моря и температура карбюратора и воздушного фильтра.

КАРТА И ОБ/МИН

Для достижения определенной мощности двигателя пилоту доступно несколько комбинаций MAP и RPM, которые будут иметь одинаковый результат. Однако самый низкий SFC достигается с самым высоким MAP и самым низким RPM для этой настройки мощности. Работа с низкими оборотами снижает трение в двигателе и улучшает впуск воздуха (объемный КПД), а высокое MAP также способствует хорошему потоку воздуха (меньшее ограничение дроссельной заслонкой). Ограничения на комбинации MAP/RPM устанавливаются производителем двигателя в отношении предотвращения детонации.Просто идите по номерам книг, и никакого вреда не будет.

Смесь

Правильная работа двигателя на обедненной смеси во время крейсерского режима также очень важна для снижения общего расхода топлива, выбора наилучшего режима экономии или минимального расхода топлива с получением максимально допустимого уровня EGT/CHT для данного режима мощности.

Температура окружающей среды (OAT)

Холодный воздух более плотный и улучшает объемный КПД двигателя. Таким образом, требуемая мощность может быть получена при более низких оборотах, если OAT низкий, и в результате это также уменьшит потери на трение в двигателе.

Карбюратор

Точно так же не следует использовать обогрев карбюратора во время дальних или длительных полетов, так как это повысит температуру на впуске и снизит эффективность двигателя. Любое препятствие на впуске воздуха, например, воздушный фильтр или частично закрытая дроссельная заслонка, снижает MAP. Поэтому, если доступен напорный воздух, используйте его, потому что он может увеличить высоту полного дросселя и TAS, снова улучшив объемную эффективность за счет повышения давления на впуске.

Высота над уровнем моря

Двигатель работает с максимальным объемным КПД на той высоте, где можно использовать полный газ для требуемой мощности, также известной как высота полного газа.Двигатель лучше дышит, а потери мощности в системе впуска и выпуска значительно снижены. Большая высота также дает более низкие температуры окружающей среды. Для тех, у кого двигатель с турбонаддувом, проверьте графики характеристик мощности, чтобы увидеть, какую высоту следует использовать для пикового SFC, поскольку он будет намного выше, чем без турбонаддува или нагнетателя.

Конфигурация

Для достижения наилучшего возможного SFC для дальности полета или полета на выносливость важно, чтобы самолет имел наименьшее значение лобового сопротивления Мощность = Сопротивление × TAS, чтобы требовалось наименьшее количество мощности и, следовательно, расход топлива.

Заключение

Чтобы лететь на максимальной дальности полета, нам нужно лететь на самолете с минимальной скоростью лобового сопротивления, это потребует больше мощности, чем выносливости, но обеспечит максимальное соотношение TAS/мощность и наибольшую дальность на используемом топливе.

Полет на максимальную выносливость выполняется на скорости минимальной мощности, сопротивление будет больше, но наименьшая мощность используется для полета на горизонтальной высоте. Расход топлива минимален, поэтому мы можем оставаться в воздухе максимальное количество времени.

Написано ЕАИ.

удельный расход топлива

удельный расход топлива

Фонд Википедии.

  • естественная грамматика
  • остеокальцин

Посмотреть в других словарях:

  • удельный расход топлива — Количество топлива, израсходованного (по массе) для производства одной единицы мощности в единицу времени. В поршневых двигателях SFC равен массовому отношению топлива к мощности на валу. В газотурбинных двигателях КТР равен массовому отношению топливо/тяга…   Авиационный словарь

  • удельный расход топлива — (SFC) Количество топлива, потребляемое двигателем на каждую единицу произведенной энергии; измеряется в килограммах на мегаджоуль или килограммах на киловатт-час или фунтах на л.с.-час …   Словарь автомобильных терминов

  • Удельный расход топлива (тяга) — Удельный расход топлива, часто сокращаемый до SFC, или TSFC — это технический термин, который используется для описания топливной экономичности конструкции двигателя по отношению к выходной тяге.Это позволяет напрямую определять эффективность двигателей разного размера… …   Wikipedia

  • Удельный расход топлива при торможении — (BSFC) является мерой эффективности двигателя. Это отношение расхода топлива к произведенной мощности. BSFC специфичен для валовых двигателей, таких как поршневой двигатель. Расчет BSFC (в метрических единицах) Для расчета BSFC используйте… …   Wikipedia

  • удельный расход топлива для тормозов — Масса топлива, сжигаемого в час для производства заданного количества тормозной мощности в поршневом двигателе.Обычно BSFC выражается в фунтах сжигаемого топлива в час на каждую тормозную мощность, развиваемую двигателем …   Авиационный словарь

  • удельный расход топлива по тяге — Мера топливной экономичности турбореактивного или турбовентиляторного двигателя. Это масса топлива, сжигаемого в час на каждую произведенную единицу тяги …   Авиационный словарь

  • расход топлива — Количество израсходованного топлива, выраженное в милях на галлон в Великобритании и США, в то время как международная мера — литры на 100 километров.Американский термин – расход топлива. См. также средний расход топлива удельный расход топлива …   Словарь автомобильных терминов

  • Поведение, направленное на максимальную экономию топлива — (также известное как «зеленое вождение») описывает методы, которые водители могут использовать для оптимизации экономии топлива в автомобиле. Энергия топлива, потребляемая при вождении, теряется по многим причинам, включая неэффективность двигателя, аэродинамическое сопротивление, трение качения и… …   Wikipedia

  • Топливная эффективность — это форма термической эффективности, означающая эффективность процесса преобразования химической потенциальной энергии, содержащейся в топливе-носителе, в кинетическую энергию или работу.Общая топливная эффективность может варьироваться в зависимости от устройства, что, в свою очередь, может варьироваться в зависимости от… …   Wikipedia

  • Удельный импульс — (обычно сокращенно I sp) способ описать КПД ракетных и реактивных двигателей. Он представляет собой импульс (изменение импульса) на единицу топлива. Чем выше удельный импульс, тем меньше топлива требуется для набора заданного количества…   Википедия

Удельный расход топлива – Academic Kids

От академических детей

Удельный расход топлива , часто сокращаемый до SFC , является инженерным термином, который используется для описания топливной эффективности конструкции двигателя. Он измеряет количество топлива, необходимое для обеспечения заданной мощности в течение заданного периода времени.

SFC зависит от конструкции двигателя, при этом различия в SFC между разными двигателями, как правило, довольно малы. Например, типичные бензиновые двигатели будут иметь SFC около 0,5 фунта/л.с.ч (0,3 кг/кВтч = 83 г/МДж), независимо от конструкции конкретного двигателя. Единственным исключением из этого правила является то, что SFC в двигателях определенного класса будет варьироваться в зависимости от степени сжатия, двигатель с более высокой степенью сжатия будет обеспечивать лучшее SFC, поскольку он извлекает больше энергии из топлива.Дизельные двигатели имеют лучшие SFC, чем бензиновые, в основном потому, что у них гораздо более высокая степень сжатия, а способ сжигания топлива на самом деле менее эффективен.

Современные реактивные двигатели на самом деле имеют гораздо более высокую степень сжатия, чем поршневые двигатели, что было не всегда так. В то время как хороший дизель может иметь степень сжатия 22: 1, Rolls-Royce RB-211, разработанный для L-1011 в 1960-х годах, имеет степень сжатия 29: 1, а последний R-R Trent – 41: 1. Тем не менее, форсунки обеспечивают значительно худшее SFC, что связано с тем, что их компрессоры намного менее эффективны, чем поршневые, для большинства диапазонов давления.

Тип двигателя ПФК
ПВРД 1,0 фунта/л.с.ч (0,61 кг/кВтч)
Турбовинтовой 0,8 фунта/л.с.ч (0,49 кг/кВтч)
Цикл Отто 0,5 фунта/л.с.ч (0,3 кг/кВтч)
Дизельный цикл 0,4 фунта/л.с.ч (0,24 кг/кВтч)
Двигатель Otto-Compound 0.38 фунтов/л.с.ч (0,23 кг/кВтч)
Дизель с турбонаддувом 0,38 фунта/л.с.ч (0,23 кг/кВтч)
Дизель с турбонаддувом и промежуточным охлаждением 0,36 фунта/л. с.ч (0,22 кг/кВтч)
Двигатель на дизельном топливе 0,34 фунта/л.с.ч (0,21 кг/кВтч)

См. также

%PDF-1.5 % 1193 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 1193 108 0000000015 00000 н 0000002565 00000 н 0000003004 00000 н 0000003066 00000 н 0000003948 00000 н 0000004279 00000 н 0000004567 00000 н 0000004774 00000 н 0000052082 00000 н 0000052356 00000 н 0000052547 00000 н 0000052846 00000 н 0000052945 00000 н 0000054492 00000 н 0000054832 00000 н 0000055444 00000 н 0000059787 00000 н 0000060039 00000 н 0000060339 00000 н 0000061886 00000 н 0000062076 00000 н 0000062488 00000 н 0000064035 00000 н 0000064112 00000 н 0000064143 00000 н 0000073275 00000 н 0000073433 00000 н 0000134956 00000 н 0000143918 00000 н 0000200788 00000 н 0000259060 00000 н 0000259265 00000 н 0000259569 00000 н 0000261116 00000 н 0000261147 00000 н 0000318017 00000 н 0000376289 00000 н 0000376388 00000 н 0000449915 00000 н 0000450209 00000 н 0000450855 00000 н 0000451138 00000 н 0000452685 00000 н 0000452985 00000 н 0000453062 00000 н 0000500370 00000 н 0000501917 00000 н 0000502169 00000 н 0000503716 00000 н 0000504004 00000 н 0000504278 00000 н 0000505825 00000 н 0000506016 00000 н 0000567539 00000 н 0000567744 00000 н 0000568356 00000 н 0000568768 00000 н 0000569108 00000 н 0000569301 00000 н 0000569459 00000 н 0000569649 00000 н 0000569850 00000 н 0000570040 00000 н 0000571587 00000 н 0000571794 00000 н 0000572098 00000 н 0000572179 00000 н 0000572297 00000 н 0000572408 00000 н 0000572565 00000 н 0000572624 00000 н 0000572725 00000 н 0000572782 00000 н 0000572840 00000 н 0000572948 00000 н 0000573005 00000 н 0000573062 00000 н 0000573118 00000 н 0000573175 00000 н 0000573232 00000 н 0000573288 00000 н 0000573411 00000 н 0000573469 00000 н 0000573527 00000 н 0000573684 00000 н 0000573743 00000 н 0000573890 00000 н 0000574034 00000 н 0000574093 00000 н 0000574183 00000 н 0000574326 00000 н 0000574505 00000 н 0000574562 00000 н 0000574618 00000 н 0000574675 00000 н 0000574788 00000 н 0000574936 00000 н 0000575045 00000 н 0000575184 00000 н 0000575243 00000 н 0000575378 00000 н 0000575492 00000 н 0000575635 00000 н 0000575694 00000 н 0000575751 00000 н 0000575808 00000 н 0000575940 00000 н 0000576032 00000 н трейлер ] >> startxref 0 %%EOF 1194 0 объект > /Metadata 362 0 R /OpenAction 1195 0 R /Outlines 1258 0 R /OutputIntents [ > ] /PageLayout /SinglePage /PageMode /UseOutlines /Pages 224 0 R /StructTreeRoot 448 0 R /Type /Catalog >> эндообъект 1195 0 объект > эндообъект 1196 0 объект > поток xT;LSQw$eyC!HqzJ-(@ĘXD]$,I}\

Изменение фаз газораспределения на влияние снижения удельного расхода топлива (BSFC): исследование при частичной нагрузке с использованием VeSyMA – Двигатели

Влияние бесступенчатой ​​регулировки фаз газораспределения (VVT) относительно хорошо известно. В этом сообщении в блоге проводится исследование в условиях частичной нагрузки (3000 об/мин, 3 бар BMEP) для трехцилиндрового 1-литрового двигателя SI с VVT, чтобы проанализировать влияние VVT на расход топлива. Все эксперименты проводятся при стехиометрическом AFR. Массовая доля сгоревшего топлива при 50% (MFB50) поддерживается на уровне 8 градусов после ВМТ (aВМТ). Угол дроссельной заслонки и момент зажигания контролируются для поддержания указанной нагрузки и состояния MFB50 для каждого набора фаз впускного и выпускного клапанов. На рис. 1 показано улучшение BSFC по сравнению с открытием впускного клапана (IVO) и закрытием выпускного клапана (EVC).В этом сообщении в блоге для моделирования используются VeSyMA-Engines, которые являются одним из продуктов Claytex Ltd. Модель удельного тепловыделения, используемая в этой работе, основана на прогнозирующей модели горения, которая представляет собой полуразмерную модель на основе кинетической энергии, которая моделирует термодинамику, турбулентность, задержку воспламенения и унос пламени, как это используется в модели двигателя, показанной на Рисунке 6 и Рисунке 7 в приложении. Более подробное введение в VeSyMA-Engines можно найти на рисунке 8 в приложении.

Рисунок 1: Улучшение BSFC по сравнению с IVO и EVC

Справа вверху поздний ИВО, т.е.е. Цикл Аткинсона в сочетании с увеличенным перекрытием увеличивает эффективную степень сжатия, в результате чего достигается прирост BSFC на 2,7%. В верхнем левом углу ранний IVO снижает потери обратного потока и включает более высокое давление дроссельной заслонки на выходе и меньшую работу насоса, рис. 2, 3.

Рисунок 2: давление в камере по сравнению с IVO и EVC Рисунок 3: PMEP по сравнению с IVO и EVC

Повышенное перекрытие приводит к высокому уровню внутренней рециркуляции отработавших газов (IEGR) и увеличению продолжительности горения, рис. 4, 5.

Рисунок 4: Доля остаточного газа в зависимости от IVO и EVC Рисунок 5: MFB10to90 по сравнению с IVO и EVC

В двух случаях внизу слева и внизу в центре на рисунке 1 раннее открытие выпускного клапана снижает работу расширения, что сокращает время выброса отработавших газов, что приводит к увеличению массы отработавших газов, остающихся в цилиндре, как IEGR, рис. 4. Видно, что увеличение открытия выпускного клапана не способствует снижению расхода топлива. В середине слева на рис. 1 опережение открытия впускного клапана без замедления открытия выпускного клапана не приводит к увеличению или уменьшению расхода топлива.Однако замедление открытия впускного клапана без замедления открытия выпускного клапана улучшит BSFC, см. середину справа на рисунке 1. В верхней части рисунка 1 замедление открытия выпускного клапана улучшит BSFC на 1,62%.

Таким образом, в условиях частичной нагрузки, проанализированных в этом сообщении в блоге, замедление открытия выпускного клапана всегда приводит к улучшению BSFC. Это связано с тем, что отсроченное выпускное отверстие позволяет немного увеличить работу расширения. Замедление открытия впуска также принесет пользу BSFC за счет улучшения эффективной степени сжатия, т.е.е. большая эффективная степень расширения к сжатию. Расширение открытия выпускного клапана всегда будет приводить к более высокому BSFC и не принесет пользы. Увеличение открытия впускного клапана также улучшает BSFC. Для более высоких точек нагрузки эффекты фаз газораспределения могут не проявляться последовательно в более высоких точках нагрузки. Это нужно будет проанализировать отдельно.

Приложение

Знакомство с VeSyMA-Engines

Библиотека VeSyMA-Engines содержит два типа модели двигателя: разрешенный угол поворота коленчатого вала и среднее значение.

Рис. 6. Эксперименты «двигатель на динамометрическом стенде»

Эксперимент «двигатель на динамометрическом стенде» включает в себя модель двигателя, ЭБУ, контроллер установки, динамометр, систему охлаждения и систему смазки, см. рис. 6. 

Рисунок 7: Трехцилиндровый безнаддувный двигатель модели

Модель двигателя состоит из впускного и выпускного коллекторов, газораспределительного механизма, распределительного вала, блока цилиндров, коленчатого вала, фрикционной модели, стартера, контура охлаждения и контура смазки. .

Рисунок 8: Набор некоторых компонентов VeSyMA-Engines

Краткое описание знакомство с модельными структурами и их функциональными возможностями можно найти в Рисунок 8. Ниже перечислены все компоненты, показанные на рис. 8.

  1. BMEP: вычисляет IMEP, PEMP, FMEP, BMEP, BSFC, тормозной момент и тормозную мощность.
  2. Обнаружение детонации: эмпирическая корреляция, классифицирующая детонацию на отсутствие детонации, следовую детонацию, среднюю детонацию и сильную детонацию.
  3. Модель реакции: основанная на таблице, которая прогнозирует виды горения.
  4. Модель тепловыделения: состоит из модели тепловыделения Вибе и прогнозирующей модели горения.
  5. Турбокомпрессор: на основе закона Стодолы и Эллипса и карты или на основе уравнения.
  6. Интеркулер.
  7. Цепь EGR.
  8. FMU: Функциональный макет. Модель двигателя и/или контроллера Dymola можно скомпилировать в FMU, который можно запустить в других средах моделирования, таких как Simulink или DSpace.
  9. Подробная система охлаждения.
  10. Топливная система.
  11. Насос высокого давления.
  12. Топливный насос и рампа.
  13. Гидравлический VCT.
  14. Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор: на основе карты или на основе химической кинетики.
  15. DOC: Катализатор окисления дизельного топлива, на основе карты.
  16. DPF: дизельный сажевый фильтр, на основе карты.
  17. SCR: Селективное каталитическое восстановление, на основе карты.
  18. ASC: Катализатор проскальзывания аммиака, основанный на карте.
  19. Детализированная модель воздухозаборника.
  20. Звуковой ограничитель.
  21. Коленчатый вал и поршень.
  22. Поршень-шатун модели.
  23. Двойной спиральный турбонагнетатель.
  24. Распределительный вал.
  25. Трение и удар поршня в зависимости от модели.
  26. Модель подъема впускного и выпускного клапанов.
  27. Одномерная модель механики двигателя, использующая меньше вычислительных ресурсов, чем вариант с несколькими телами.
  28. Суррогатная модель, позволяющая воспроизводить основные переменные с главного цилиндра на остальные цилиндры с соответствующей фазировкой.