Изменение температуры поверхности, соответствующие такому изме-
нению температуры газа, происходит в диапазонах, которые могут
повлиять на значение коэффициента избытка воздуха. На частичных
режимах, прежде всего на режимах малой нагрузки, это влияние от-
носительно мало заметно. Например, на режиме
n
= 1500
мин
−
1
экс-
периментальные значения коэффициента избытка воздуха составляют
α
в
= 2
,
24
(для базового двигателя) и
α
в
= 1
,
76
(для дизеля с те-
плоизолирующей вставкой на гильзе), а мощности двигателей почти
одинаковы
N
e
= 4
,
73
кВт и
N
e
= 4
,
85
кВт соответственно. На режиме
работы
n
= 2800
мин
−
1
базового (
N
e
= 8
,
0
кВт) и теплоизолированно-
го (
N
e
= 8
,
23
кВт) дизелей имеем
α
в
= 1
,
5
и
α
в
= 1
,
36
. Таким образом,
повышение температуры свежего заряда, вызванное теплоизолирую-
щей вставкой, при высоких значениях коэффициента избытка воздуха
повышает полноту сгорания, тем самым увеличивает эффективный
КПД двигателя. Соответственно это приводит к снижению удельного
расхода топлива, что хорошо демонстрируют данные из табл. 1.
Таблица 1
Эффективные показатели исследуемых дизелей на частичных режимах работы
n
, мин
−
1
Дизель 1Ч 12/9,6
базовый
с теплоизолирующей втулкой
N
e
, кВт
α
в
g
e
, г/(кВт
∙
ч)
N
e
, кВт
α
в
g
e
, г/(кВт
∙
ч)
1500
4,73 2,24
209
4,85 1,76
204
2800
8,0
1,5
230
8,23 1,36
224
Отсюда следует важный вывод: относительно небольшое повы-
шение (на 25–50
◦
С) результирующей температуры, имеющее место
при установке теплоизолятора на поверхности камеры сгорания, на
частичных режимах работы, когда двигатель работает на значительно
обедненных смесях, может привести к снижению удельного расхода
топлива. Анализ диаграмм тепловыделения, полученных в результате
обработки экспериментальных индикаторных диаграмм, подтвержда-
ет это предположение. При этом процесс тепловыделения в базовом
двигателе сильнее затянут по времени, чем в двигателе с теплоизоли-
рующей втулкой. Увеличение продолжительности сгорания в базовом
двигателе по сравнению с теплоизолированным дизелем приводит к
снижению максимального давления
p
z
в цилиндре, а также к умень-
шению скорости нарастания давления
dp/dϕ
, что снижает динамиче-
ские нагрузки на деталях и уровень шума дизеля. Однако в двигателе
с уменьшенным отводом теплоты имеет место более полное сгора-
ние из-за повышения температурного уровня заряда и относительно
малого снижения избытка воздуха. Этим и объясняется улучшение
топливной экономичности двигателя в случае применения теплоизо-
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 4 87
