Эффективная мощность двигателя это

ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ - это... Что такое ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ?

ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ: мощность, снимаемая с вала двигателя и представляющая собой разность между индикаторной мощностью (Р_и) н механич. мощностью (Рн), затрачиваемой на преодоление сил трения в двигателе и привод вспомогат. агрегатов, т. е. Р_э = Р_и - Р_м.

ЭФФЕКТИВНАЯ МАССА
ЭФФЕКТИВНОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Смотреть что такое "ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ" в других словарях:

Эффективная мощность — мощность двигателя, непосредственно затрачиваемая на работу (движение). Для определения эффективной мощности необходимо из мощности двигателя вычесть потери, расходуемые на трение в механизмах передачи, а также связанные с эффективностью работы… … Морской словарь
ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ — мощность двигателя, непосредственно затрачиваемая на работу (движение). Для определения Э. м. необходимо из мощности двигателя вычесть потери, расходуемые на трение в механизмах передачи, а также связанные с эффективностью работы (см.) … Большая политехническая энциклопедия
эффективная мощность — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN actual powereffective power … Справочник технического переводчика
эффективная мощность в л. с. — эффективная мощность в л. с. — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN brake horsepowerBHPeffective horsepowerEHP … Справочник технического переводчика
эффективная мощность — efektyvioji galia statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. effective power vok. Wirkleistung, f rus. действующая мощность, f; эффективная мощность, f pranc. puissance effective, f … Radioelektronikos terminų žodynas
эффективная мощность — efektyvioji galia statusas T sritis Energetika apibrėžtis Mašinos, kurioje šiluminė energija verčiama darbu, veleno atiduodama galia arba kompresoriaus velenui sukti, slegiant dujas, suteikiama galia. atitikmenys: angl. effective power vok.… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
Эффективная мощность — мощность двигателя, отдаваемая рабочей машине непосредственно или через силовую передачу (См. Силовая передача). Различают полезную, полную и номинальную Э. м. двигателя. Полезной называют Э. м. двигателя за вычетом затрат мощности на… … Большая советская энциклопедия
эффективная мощность винта — эффективная мощность Часть мощности винта, расходуемая на продвижение летательного аппарата. [ГОСТ 21664 76] Тематики винты воздушные авиационных двигателей Синонимы эффективная мощность … Справочник технического переводчика
эффективная мощность пласта — Суммарная мощность прослоев коллекторов в пласте. [ГОСТ 22609 77] Тематики геофизические исследования в скважинах Обобщающие термины обработка и интерпретация результатов геофизических исследованийфизические свойства и параметры объектов… … Справочник технического переводчика
эффективная мощность монопольного излучения — efektyvioji vienpolės spinduliuotės galia statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. effective monopole radiation power vok. äquivalente monopole Strahlungsleistung, f rus. эффективная мощность монопольного излучения, f pranc.… … Radioelektronikos terminų žodynas

Книги

Коинтеграция и коррекция ошибок: представление, оценивание и тестирование, Р. Ф. Энгл. В работе исследуется взаимосвязь между моделями коинтеграции и коррекции ошибок, изначально предложенная в (Granger, 1981), предлагаются новые методы оценивания и тестирования,… Подробнее Купить за 152 руб электронная книга
Тесты на спецификацию в эконометрике, JerryА. Hausman. В данной работе представлены тесты на спецификацию, разработанные для нескольких типов эконометрических моделей. Основная идея, использующаяся для создания тестов, заключается в том, что в… Подробнее Купить за 79.9 руб электронная книга

эффективная мощность двигателя - это... Что такое эффективная мощность двигателя?

эффективная мощность двигателя: engine brake power

эффективная мощность гидротурбины
эффективная мощность залежи

Смотреть что такое "эффективная мощность двигателя" в других словарях:

Эффективная мощность — мощность двигателя, отдаваемая рабочей машине непосредственно или через силовую передачу (См. Силовая передача). Различают полезную, полную и номинальную Э. м. двигателя. Полезной называют Э. м. двигателя за вычетом затрат мощности на… … Большая советская энциклопедия
Эффективная мощность — мощность двигателя, непосредственно затрачиваемая на работу (движение). Для определения эффективной мощности необходимо из мощности двигателя вычесть потери, расходуемые на трение в механизмах передачи, а также связанные с эффективностью работы… … Морской словарь
ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ — мощность двигателя, непосредственно затрачиваемая на работу (движение). Для определения Э. м. необходимо из мощности двигателя вычесть потери, расходуемые на трение в механизмах передачи, а также связанные с эффективностью работы (см.) … Большая политехническая энциклопедия
ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ — мощность, снимаемая с вала двигателя и представляющая собой разность между индикаторной мощностью (Ри) н механич. мощностью (Рн), затрачиваемой на преодоление сил трения в двигателе и привод вспомогат. агрегатов, т. е. Рэ = Ри Рм … Большой энциклопедический политехнический словарь
МОЩНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ — показатель, характеризующий производительность (полезную работу в единицу времени) двигателя. По полноте учета потерь энергии двигателя выделяют конструктивную М.д. – при этом различают теоретическую (без учета потерь энергии в двигателе),… … Большой экономический словарь
Мощность (физика) — Мощность физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени. Эффективная мощность, мощность двигателя, отдаваемая рабочей машине непосредственно или через силовую передачу.… … Википедия
мощность — 3.6 мощность (power): Мощность может быть выражена терминами «механическая мощность на валу у соединительной муфты турбины» (mechanical shaft power at the turbine coupling), «электрическая мощность турбогенератора» (electrical power of the… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
МОЩНОСТЬ судового двигателя — величина, определяющая способность судового двигателя производить определенное количество работы в единицу времени. В системе СИ измеряется в киловаттах: 1 кВт=1,36 л. с. = 102 кГс м/с. Измерение М. производится по косвенным показателям:… … Морской энциклопедический справочник
Номинальная мощность — 4а. Номинальный ток светового прибора Ток, указанный изготовителем на световом приборе Источник: ГОСТ 16703 79: Приборы и комплексы световые. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Полная мощность — Длительная эффективная мощность двигателя, назначаемая и гарантируемая изготовителем при заданной частоте вращения двигателя, заданных окружающих условиях, полной комплектности и рабочих условиях, для которых предназначен дизель, устанавливаемая… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Минимальная мощность, допускаемая при длительной работе двигателя — Наименьшая длительная эффективная мощность двигателя, гарантируемая изготовителем при соответствующей частоте вращения Источник: ГОСТ 10150 88: Двигатели судовые, тепловозные и промышленные. Общие технические условия … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Эффективная мощность двигателя

Полезная мощность, передаваемая двигателем потребителю, именуемая эффективной мощностью N_е, меньше, чем N_i, на величину механических потерь.

Эти потери обусловлены трением поршня и подшипников, затратой работы на насосы — топливный, продувочный, водяной и пр. Известно, что механические потери учитываются механическим к. п. д., т. е.

?_м= N_е/ N_i,

и поэтому

N_e = ?_мN_i. (11,28)

Средние значения механического к. п. д. у различных двигателей колеблются в пределах 0,7—0,9.

Если мощность, соответствующую механическим потерям, обозначить через N_r, то

N_e= N_i – N_r.

Разделим все части этой формулы на коэффициент К. Для четырехтактного двигателя К =V_hni /900, для двухтактного К = V_hni /450.

Тогда

N_e/ K = N_i /K – N_r / K .

Из формул (II, 24) и (II, 25) видно, что член N_i /K представляет

собой среднее индикаторное давление p_i.По аналогии с этим член

N_e/ K называют средним эффективным давлением р_е.

Физический смысл его таков: это та часть среднего индикаторного давления, которая пропорциональна работе, отдаваемой двигателем потребителю.

Член N_r / K = р_r соответствует той части среднего индикаторного

давления, которая пропорциональна работе, затраченной на механические потери.

Величины р_е и р_r имеют большое значение при расчете и сравнении показателей различных типов двигателей.

Из формул (II, 24), (II, 25), (II, 28) и (II, 30) следует: для четырехтактных двигателей

В современных четырехтактных дизелях без наддува в среднем 5 < p_е < 8 кГ/см². В двухтактных дизелях, где часть хода поршня отводится на процесс выпуска, р_е соответственно оказывается ниже примерно на 20%. Наиболее низкие р_е, порядка 2,5 кГ/см², встречаются у двигателей с картерной продувкой

При наддуве р_е может быть значительно поднято — до 15 кГ/см²и выше.

Эффективная мощность двухтактного двигателя

Индикаторная работа, развиваемая газами в цилиндре двигателя, передается посредством поршня и шатунно-мотылевого механизма на коленчатый вал двигателя; Указанная передача работы сопровождается затратой некоторой работы на преодоление внутренних сопротивлений в двигателе, которые называются механическими потерями. Если механические потери отнести к квадратному сантиметру площади поршня, то среднее давление механических потерь будет равно

Если среднее индикаторное давление уменьшить на величину среднего давления механических потерь, то получим так называемое среднее эффективное давление р_е:

Таким образом, средним эффективным давлением называется такое условное постоянное давление на поршень, работа которого за один ход поршня равна работе действительного переменного давления газов на поршень, развиваемой на фланце коленчатого вала за один цикл.

Соответственно мощность, развиваемая двигателем на фланце коленчатого вала, называемая эффективной мощностью N_e, определится как разность между индикаторной мощностью двигателя и мощностью механических потерь:

Величина эффективной мощности двигателя зависит от значения индикаторной мощности и мощности механических потерь.

Как было указано ранее, мощность механических потерь определяется наличием в двигателе различных внутренних сопротивлений. Наиболее существенное значение имеют потери на трение. Потери на трение в различных деталях двигателя различны. Потери на трение поршня и поршневых колец примерно составляют 50—60 % от всей потери на трение; потери на трение в подшипниках коленчатого вала составляют порядка 30—35 % и потери на трение в распределительном механизме равны примерно 10—12%.

Наибольшие потери на трение поршня и поршневых колец объясняются высоким удельным давлением колец на стенки цилиндра и неблагоприятными условиями смазки. Испытания быстроходного дизеля показали (по данным Рикардо), что при р_z = 56 кГ/см² среднее давление потерь на трение составляет: первого уплотнительного поршневого кольца 0,175— 0,21 кГ/см²; второго кольца 0,07—0,105 кГ/см²; третьего кольца 0,035— 0,07 кГ/см² и маслосъемочного кольца 0,035 кГ/см², а всего комплекта поршневых колец 0,315—0,42 кГ/см². При разгрузке поршневых колец от давления газов (проворачивание вала двигателя при снятых цилиндровых крышках) среднее давление потерь трения комплекта этих же колец составляет всего 0,105 кГ/см². Таким образом, потери трения поршневых колец зависят от величины давления газа за цикл, т. е. чем больше это давление, тем больше потери трения поршневых колец о стенки цилиндра.

Потери трения самого поршня зависят от значения нормального (бокового) давления поршня на стенку цилиндра, которое зависит также от давления цикла и от силы инерции масс поступательно движущихся деталей двигателя. Чем больше давление газов, тем больше боковое давление, а потому будут больше потери трения самого поршня. Потери трения поршня также зависят от вязкости масляной пленки на стенках цилиндра. Сопротивление сдвигу масляной пленки определяет собой значительную часть потери трения поршня и зависит от скорости поршня и от вязкости смазочного масла. С увеличением числа оборотов двигателя и вязкости смазочного масла потери вязкостного трения поршня возрастают; они почти не зависят от давления газов.

Потери трения в подшипниках коленчатого вала в основном определяются сопротивлением сдвигу масляного слоя (вязкостное трение), а потому они скорее зависят от скорости скольжения шейки вала относительно стенок вкладыша подшипника, чем от давления на шейку вала.

Потери на привод в действие вспомогательных механизмов: водяных, масляных и топливных насосов, регулятора — составляют 1,5—3% от р_i. Кроме того, на привод продувочных и наддувочных насосов потери составляют 5—10% от p_i.

Насосные потери в четырехтактных двигателях без наддува, затрачиваемые на осуществление процессов впуска и выпуска, нормально составляют 1,5—2,5 % от р_i. При длинных впускных и выпускных трубопроводах, а также при выпуске отработавших газов в воду или при установке специальных устройств в выпускном тракте насосные потери могут оказаться значительными.

Вентиляционные потери, определяемые силами сопротивления воздуха движению деталей двигателя, ввиду их малости не учитывают.

У тихоходных судовых дизелей р_м_eх ? 1,0?1,8 кГ/см². Для определения р_мех быстроходных дизелей рекомендуется следующая формула:

где с_т — средняя скорость поршня.

Величина достигнутого среднего эффективного давления у различных судовых двигателей составляет:

Эффективная мощность двигателя, так же как и индикаторная, может определяться по выведенным ранее формулам с заменой p_i на р_е:

Эффективная мощность двигателя — полная расчетная мощность, гарантируемая заводом-строителем при длительной непрерывной работе в определенных условиях, называется номинальной. Номинальная мощность и номинальное число оборотов вала указываются заводом-строителем в паспорте двигателя.

Наибольшая мощность, которую двигатель может развивать, называется максимальной эффективной мощностью двигателя.

Эффективная мощность, при которой двигатель имеет наименьший удельный эффективный расход топлива, называется нормальной эффективной мощностью. Наиболее продолжительный эксплуатационный режим работы двигателя на судне должен соответствовать нормальной эффективной мощности его, или близкой к этой мощности, так как при любой другой мощности удельный эффективный расход топлива будет больше. Минимальная эксплуатационная мощность — наименьшая мощность двигателя, на которой он может длительно работать без ограничения времени. Величина этой мощности определяет малый ход судна.

Для оценки степени использования рабочего объема цилиндра двигателя применяется литровая (удельная) мощность.

Литровой мощностью называется отношение эффективной номинальной мощности двигателя к сумме рабочих объемов всех цилиндров, выраженной в литрах (к литражу двигателя):

Из данной формулы следует, что при одинаковых р_е и п литровая мощность двухтактных двигателей в два раза больше литровой мощности четырехтактных двигателей. Указанное соотношение значений литровых мощностей объясняется большей частотой циклов у двухтактных двигателей. С увеличением среднего эффективного давления и числа оборотов двигателя литровая мощность его возрастает, удельный вес и габаритные размеры двигателя уменьшаются. Таким образом, повышение литровой мощности сопровождается увеличением форсировки двигателя.

О степени форсировки двигателя судят по величине kр_е с_т, кГм/см²сек. С увеличением кр_ес_т, как это будет показано в дальнейшем, возрастает тепловая нагрузка стенок цилиндра, что требует применения более качественного смазочного масла и более частых периодических ремонтов.

Если обозначим К_е = кр_е с_т, то

где S—ход поршня.

Отсюда следует, что, уменьшая ход поршня (делая двигатель более короткоходным»), можно, увеличивая литровую мощность двигателя, степень форсировки его оставить без изменения или во всяком случае уменьшить ее рост.

Выполненные судовые дизели имеют следующие значения N_cи K_e:

Эффективная мощность двигателя - Энциклопедия по машиностроению XXL

Удельный эффективный расход топлива — это расход топлива, приходящийся на единицу эффективной мощности двигателя bi — B/N . [c.182]

Оценка ожидаемых погрешностей измерений. Так как эффективная мощность двигателя подсчитывается по формуле [c.123]

Эффективная мощность двигателя и среднее эффективное давление. Эффективной мощностью называют мощность, снимаемую с коленчатого вала двигателя для получения полезной работы. [c.161]

Эффективная мощность двигателя, по формуле (5.9), [c.164]

Эффективную мощность двигателя находим по (5.9) [c.173]

Эффективную мощность двигателя определяем по формуле (5.9) [c.177]

Кривая Л1д(оз) асинхронного двигателя имеет четыре главные точки точку С, определяемую синхронной угловой скоростью соответствующей идеальному холостому ходу, когда потери в двигателе и нагрузочный момент равны нулю точку Я, определяемую номинальным моментом М , соответствующим эффективной мощности двигателя, гарантируемой заводом-изготовителем точку М, определяемую максимальным моментом М а с и минимально допустимой угловой скоростью рабочей части характеристики точку О, [c.369]

Уменьшение мощности двигателя вследствие потерь в нем характеризуется механическим КПД, определяемым в виде отношения эффективной мощности двигателя к индикаторной, [c.245]

Ре = T iT M. Значения р и р( зависят от типа двигателя и режима его работы. Наиболее высокий эффективный КПД имеют комбинированные двигатели с дизелем в качестве поршневой части. Со снижением эффективной мощности двигателя значение р уменьшается, достигая нуля при работе на режиме холостого хода. С увеличением степени сжатия значение Рс возрастает, но так как при этом одновременно повышаются механические потери в двигателе, рост Рг замедляется. [c.246]

O Эффективная мощность двигателя. [c.434]

Если установлена необходимая для потребителя эффективная мощность двигателя, то по ней определяют основные размеры цилиндров двигателя. [c.434]

Для повышения эффективной мощности двигателя увеличивают его литровую мощность и только в исключительных случаях литраж, поскольку по мере увеличения его возрастают масса и габариты двигателя. [c.437]

Полезно используемая мощность, снимаемая с коленчатого вала двигателя, называется эффективной мощностью N . Эффективная мощность двигателя меньше индикаторной на величину Л тр. т. е. Ne = Ni — N p. Мощность представляет собой сумму потерь мощности на трение между движущимися деталями двигателя и на приведение в действие вспомогательных механизмов (насосов, системы газораспределения, генератора, вентиля- [c.179]

Эффективная мощность двигателя в лошадиных силах определяется по формуле [c.622]

Для оценки мощности, теряемой в сальниковых уплотнениях, нужно ее значение отнести к индикаторной или эффективной мощности двигателя Л эф [c.48]

Пример. Индикаторная мощность двигателя Ni = 150 кет. Механический к. п. д. его т] = 0,85. Двигатель работает в режиме установившегося движения. Найти эффективную мощность двигателя, мощность трения и коэффициент потери. [c.30]

Распределительный вал приводится в движение от коленчатого обычно набором цилиндрических колёс, реже применяется передача винтовыми колёсами, коническими колёсами или цепью. У судовых двигателей, реверс которых осуществляется осевой передвижкой распределительного вала, шестерни должны иметь прямой зуб. В быстроходных нереверсивных двигателях применяют шестерни с косым или шевронным зубом, имеющим небольшой наклон (10°), обеспечивающий плавное зацепление и бесшумную работу. На привод распределительного вала затрачивается около 30/q эффективной мощности двигателя. [c.76]

ИЗМЕРЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ [c.367]

Подсчет эффективной мощности двигателя в случае применения водяных тормозов производится по тем же формулам (1) или (2), что и для тормозов механических. [c.372]

Определение эффективной мощности двигателя на балансирном станке производится по числу оборотов и по моменту, стремящемуся повернуть рамку станка вместе с укреплённым на ней двигателем в сторону, противоположную вращению вала. [c.372]

В случае применения в качестве тормоза стационарной динамомашины постоянного тока эффективная мощность двигателя может быть подсчитана непосредственно по показаниям электрических приборов. Мощность, передаваемая от двигателя к тормозу [c.373]

Подбор плеча тормоза. Независимо от типа тормоза эффективная мощность двигателя при его испытаниях подсчитывается по формуле (2). [c.374]

Фиг. 32. Зависимость эффективной мощности двигателя от скорости автомобиля.

Тракторные двигатели снабжаются регулятором числа оборотов, при наличии которого эффективная мощность двигателя определяется по внешней характеристике лишь до момента начала действия регулятора. Число оборотов крутящий момент и эффективная мощность двигателя, соответствующие этому режиму, называются расчётными. [c.274]

Полный к. п. д. трактора равен отношению полезной мощности на крюке к соответствующей эффективной мощности двигателя [c.284]

При всех видах испытании необходимо замерять эффективную мощность двигателей и турбин. Под эффективной мощностью понимается мощность, фактически реализуемая на валу двигателя. При испытаниях в лабораторных условиях эта 204 [c.204]

Мощностью называется работа, произведенная в одну секунду. Она измеряется в киловаттах (кВт). Различают индикаторную и эффективную мощности. Индикаторная мощность — мощность, развиваемая газами внутри цилиндров двигателя. Мощность, снимаемая с коленчатого вала двигателя, называется эффективной. Она меньше индикаторной на величину механических потерь в двигателе (потери на трение, на привод агрегатов и механизмов). Величина этих потерь оценивается механическим коэффициентом полезного действия (КПД), представляющим собой отношение эффективной мощности двигателя к индикаторной. Для современных двигателей он равен 0,85...0,90. [c.22]

Критерии оценки окончания приработки переход на прямолинейный участок кривой изнашивания (можно установить по содержанию железа в масле) достижение минимума мощности, потребной на холостой ход машины стабилизация момента трения и температуры достижение наибольшей эффективной мощности двигателя при заданной скорости достижение определенной степени прилегания контактирующих поверхностей. [c.371]

Определить степень загрузки шестицилиндрового четырехтактного дизеля с диаметром цилиндра 318 мм и ходом поршня 330 мм, если частота вращения вала 750 об/мин и двигатель работает со средним эффективным давлением 0,76 МПа. Номинальная эффективная мощность двигателя 882 кВт, [c.185]

Для утилизации теплоты выхлопных газов дизеля установлен котел-утилизатор производительностью 1000 кг/ч пара с давлением 1,0 МПа и температурой 280°С. Температура воды, поступающей в котел, 60°С. Определить процент утилизируемой теплоты топлива, если эффективная мощность двигателя 1480 кВт и его эффективный к. п, д. 35%. [c.189]

Мощность, которая может быть снята с коленчатого вала и полезно использована, называется эффективной мощностью двигателя Л/е- [c.312]

Этот коэффициент К представляет собой значение полной колебательной мощности, измеряемой на опорах двигателя при жестком креплении его кфундаменту,отнесенное к мощностнпотерь , т. е. разности между энергией, вносимой в единицу времени с топливом, и эффективной мощностью двигателя. Числитель выражения учитывает веса двигателей, их конструктивные особенности, интенсивность внутренних взаимодействий, а знаменатель — интенсивность сил, определяемых рабочим процессом [27]. [c.193]

На фиг. 30 представлено в зависимоети от числа оборотов изменение кривых эффективной мощности двигателя с регулятором й кривых мощностей Na, необходимых, нйпри-мер, для движения грузового автомобиля по различным дорогам. [c.32]

Расчет для конкретного судна показал, что для поддержания у морского судна v = idem необходимо повышать ежемесячно эффективную мощность двигателей на 10%, а число оборотов на 1%, при этом расход топлива, отнесенный к единице пути судна, будет-ежемесячно возрастать на 11,9%. [c.67]

Степень повышения давления в осевом многоступенчатом компрессоре практически неограничена и зависит от числа ступеней компрессора. Выполненные конструкции осевых компрессоров в авиационных газотурбинных двигателях имеют степени повышения давления е = 7 -н 12 при к. п. д. компрессора т]к == 0,82 -f--н 0,86 и удельном весовом расходе воздуха 100—200 кг/(м -с). Удельный вес осевых компрессоров составляет = GJNe = = (4-Ч- 5)-10 2 кг/кВт, где и iVe — вес компрессора и эффективная мощность двигателя. [c.41]

Гидротормоза очень удобны в обращении, поэтому они по-J yчилн широкое распространение при испытаниях двигателей. Для определения эффективной мощности двигателя иеоб- ходнмо замерить на гидротормозе величину крутящего момен- [c.205]

Хотя с помощью расчетных методов можно получить подробные данные ио многим аспектам рабочего процесса, основная цель состоит в том, чтобы обеспечить работоспособность двигателя или конструкции двигателя с точки зрения выходной мощности и суммарного КПД. Выходная мощность и подведенная тепловая энергия определяются по результатам анализа идеального термодинамического процесса, проведенного либо методом Шмидта, либо полуадиабатным методом. Эти параметры можно обозначить символами Р терм И терн СООТВеТСТВСН-но. Вырабатываемая мощность уменьшается вследствие аэродинамических потерь в теплообменнике Я - и механического трения в механизме привода н в системе уплотнения. Следовательно, эффективная мощность двигателя выражается соотношением [c.321]

Мощность двигателя: индикаторная и эффективная

В идеальном поршневом двигателе подводимое тепло частично превращается в полезную работу, частично отдается холодному источнику.

СодержаниеСвернуть

В реальном двигателе тепло, выделяющееся при сгорании топлива, частично переходит в так называемую “эффективную” работу; остальная часть составляет тепловые потери двигателя. Под эффективной работой понимают полезную работу, совершаемую двигателем на фланце отбора мощности.

Тепловой баланс судового дизеля и его составляющие

Характер распределения тепла в двигателе по основным статьям может быть оценен на основе внешнего теплового баланса. Баланс составляется по данным экспериментальных исследований двигателя на различных установившихся режимах его работы (когда стабилизируется тепловое состояние). Тепловой баланс может быть абсолютным, выраженным в абсолютных единицах (ккал/час, кДж/час), или удельным, когда каждая составляющая баланса относится к единице мощности двигателя. В обоих случаях баланс можно выразить в % или долях от общего количества тепла, способного выделиться от сгорания всего топлива, подаваемого в цилиндры.

Уравнение баланса тепла имеет вид:

Qm = Qe + Qохл + Qгаз + Qнб, Форм. 1

где:

Q_т — располагаемое тепло топлива, сгоревшего в рабочих цилиндрах;
Q_e — тепло, эквивалентное эффективной работе;
Q_охл — тепло, отводимое в охлаждающую жидкость;
Q_газ — тепло, уходящее с отработавшими газами;
Q_{нб — “невязка” баланса.}

Qe = Qi + Qм, Форм. 2

где:

Q_i и Q_{м — доли тепла, идущие соответственно на совершение индикаторной работы в цилиндре дизеля и на преодоление механических потерь (сил трения в цилиндро-поршневой группе, в подшипниках, привод навешанных на двигатель механизмов и т. д.).}

Тепло, израсходованное на механические потери Q_{мех, переходит в основном в охлаждающую жидкость. Тепло от трения поршня и поршневых колец по втулке цилиндра отводится через тело втулки в охлаждающую воду. Тепло от трения в подшипниках поглощается циркуляционным маслом и затем отдается охлаждающей воде в масляном холодильнике. Отдельно тепло Q_{м при внешнем балансе не определяется — оно учитывается членом Q_охл. Доля тепла механических потерь, не воспринимаемая охлаждающей жидкостью, включается в член Q_{нб (насосные потери, привод навешанных механизмов).}}}

Член Q_охл, кроме тепла трения, учитывает тепло, передаваемое от горячих газов к стенкам цилиндровой втулки, крышке, поршню, распылителю форсунки и отводимую в охлаждающую среду (воду, топливо, масло). Величина Q_{нб учитывает частично механические потери, а также потери от неполноты сгорания топлива, потери в окружающую среду (воздух) и невязку баланса из-за недостаточной точности определения основных статей баланса.}

Распределение располагаемого тепла Q_т по составляющим членам теплового баланса зависит от типа двигателя, его нагрузки, степени быстроходности, способа охлаждения, размерности и т. д. Процентное соотношение статей внешнего баланса современного малооборотного дизеля с газотурбинным наддувом при его работе на номинальной нагрузке имеет вид: Q_e = 38 ÷ 52 %, Q_охл = 19 ÷ 26 %, Q_газ = 26 ÷ 42 %. У двигателя без надула Q_e = 29 ÷ 42 %, Q_охл = 20 ÷ 35 %, Q_газ = 25 ÷ 40 %.

Форсирование двигателя по частоте вращения или по наддуву уменьшает относительные потери в охлаждающую среду, однако увеличивает потери с выпускными газами. У двигателей с газотурбинным наддувом такое перераспределение статей баланса выгодно, так как позволяет использовать энергию газов в турбине для повышения давления продувочного воздуха. У маломощных двигателей с небольшими диаметрами цилиндров потери в охлаждающую среду больше за счет относительно большей поверхности охлаждения. При снижении нагрузки дизеля доля тепла, отводимого в охлаждающую среду, возрастает, за счет чего снижается доля эффективно используемого тепла Q_e.

При прочих равных условиях, баланс тепла в 2-х и 4-тактных дизелях примерно одинаков. Однако, учитывая более высокий уровень форсировки по наддуву современных 4-тактных ДВС, можно отметить дальнейшее уменьшение в них доли Q_охл (до 10 ÷ 18 %).

В современных силовых установках теплоходов теплота, уходящая с газами и с водой, частично утилизируется, что повышает КПД всей установки. Возможности утилизации тепла охлаждающей воды ограничены ввиду невысокого температурного уровня — максимальная температура ее не превышает 65 ÷ 85 °C. Это тепло обычно используется для опреснения забортной воды в вакуумных опреснительных установках. Принципиально это тепло можно использовать в рефрижераторных установках на рефрижераторных судах или для подогрева питательной воды в контуре утилизационного турбогенератора.

Тепло уходящих газов используется для наддува двигателя в газовой турбине; после турбины тепло газов утилизируется в утилизационных котлах. Котлы могут давать горячую воду или пар низкого давления (2 ÷ 7 бар) для бытовых нужд, пар для работы вспомогательных механизмов (в том числе для утилизационного турбогенератора) или разогрева нефтепродуктов. По данным фирмы Зульцер, путем утилизации тепла выпускных газов полезное теплоиспользование можно повысить на ~ 15 %.

Индикаторная и эффективная мощность двигателя

Мощность, соответствующая индикаторной работе цикла, называется индикаторной мощностью. Мощность двигателя равна сумме мощностей всех цилиндров. Если принять, что во всех цилиндрах — одинаковое среднее индикаторное давление, то индикаторная мощность двигателя простого действия, равная индикаторной работе в 1 сек, может быть найдена по формуле:

Ni = pmi FS n60mi, кВт,

p_mi — среднее индикаторное давление в цилиндре, kПА;
F = πD²/4 — площадь поршня, м²;
S — ход поршня, м;
n — частота вращения коленчатого вала, об/мин;
i — число цилиндров;
m — коэффициент тактности (m = 1 для 2-тактных ДВС и m = 2 для 4-тактных двигателей).

Если давление дано в мегапаскалях (p_mi МПа), то формулу можно записать в виде:

Ni =pmi·Vs·n0,06mi, кВт, Форм. 3

где:

V_s = FS – рабочий объем цилиндра, м³

В практике эксплуатации современного морского флота, в отчетной документации по сей день широко используется внесистемная единица измерения мощности – лошадиная сила (1 л. с. = 75 кгм).

Для перевода лошадиных сил в киловатты (в международную систему единиц) необходимо иметь в виду, что 1 л. с. = 0,736 кВт.

Если давление измеряется в кг/см², то формула индикаторной мощности может быть записана в виде:

Ni = pmiFSn·10460·75mi, или Ni = pmi·Vs·n0.45mi, илс Форм. 4

Если среднее индикаторное давление измеряется в барах (P_mi бар), то формула несколько изменяется:

Ni = pmi·Vs·n0.441mi, илс. Фом. 5

В практике часто используется другая разновидность этой формулы:

Ni =C · pmi·n·i, илс, Форм. 6

где:

С = V_s/(0,441m) — постоянная цилиндра.

В практике эксплуатации мощность определяется порознь для каждого цилиндра путем нахождения p_mi по индикаторным диаграммам. Диаграммы снимаются с каждого цилиндра на установившемся режиме работы двигателя. Полная мощность двигателя рассчитывается суммированием моностей цилиндров:

Ni =Σ Niц.

Эффективная мощность двигателя N_e соответствует эффективной работе в единицу времени на фланце отбора мощности. Это есть полезная мощность, отдаваемая потребителю. Эффективная мощность меньше индикаторной на величину мощности механических потерь двигателя N_м:

Ni =Ni – Nм Форм. 7

По аналогии с зависимостью (Формула 5) можно записать:

Ni = pe·Vs·n0.441mi, элс, Форм. 8

где:

p_e — среднее эффективное давление, бар.

Среднее эффективное давление меньше среднего индикаторного давления на величину p_м:

pe = pmi – pм. Форм. 9

Величина p_м — некоторое условное давление, постоянное на протяжении всего рабочего хода поршня, идущие на покрытие механических потерь двигателя.

Как следует из формулы 3, основными факторами, определяющими мощность двигателя, являются:

Площадь поршня F, равная F = πD²/4;
Ход поршня S;
Частота вращения n;
Коэффициент тактности m;
Число цилиндров i;
Величина среднего индикаторного давления p_mi.

Наиболее существенное влияние на N_i оказывает диаметр D, входящий в формулу 3 в квадрате. В судовых малооборотных дизелях этот параметр достиг величины D = 0,960 + 1,080 мм. Увеличение диаметра цилиндра вызывает увеличение веса двигателя, его габаритов, из-за чего растут силы инерции, давление на подшипники коленчатого вала, ухудшаются условия охлаждения цилиндров (из-за увеличения толщины материала поршня, втулки, крышки) и смазки цилиндро-поршневой группы. Дальнейшее увеличение диаметра требует решения проблем прочности, теплоотвода и смазки.

Ход поршня и частота вращения связаны с выбранным для двигателя диаметром цилиндра. Так, у малооборотных двигателей долгие годы наблюдалось соотношение S = (1,7 ÷ 2,0)D, а n определялось при заданных размерах D и S допустимым уровнем центробежных сил и средними скоростями движения поршня, равными C_m = 6,5 ÷ 7,0 м/с. В 80-е годы наметилась тенденция создания дизелей с S/D > 2 и с пониженной частотой вращения при повышенной до 8,0-8,5 м/с средней скорости поршня. Примером могут служить длинноходовые модели фирмы Бурмейстер и Вайн: в одном из двигателей S70 МС при D = 700 мм, S = 2 800 мм, S/D = 4, n = 91 об/мин, средняя скорость движения поршня равна C_m = 8,5 м/с.

У среднеоборотных дизелей диаметры цилиндров достигли значений D = 400 ÷ 650 мм, отношение S/D = 1,0 + 1,2, n = 350 ÷ 750 об/мин при C_m = 7 + 10 м/сек.

Индикаторная мощность увеличивается пропорционально числу цилиндров. Максимальное число цилиндров у рядных двигателей достигает i = 10 ÷ 14, у V-образных — 20 ÷ 24. Увеличение числа цилиндров ограничивается длиной двигателя и технологическими трудностями изготовления достаточно жесткого коленчатого вала.

При прочих равных условиях, мощность 2-тактного дизеля (m = 1) в 2 раза больше, чем 4-тактного (m = 2). В действительности при m = 1 часть хода поршня теряется на продувку цилиндра, за счет чего снижается коэффициент η_н, отнесенный ко всему ходу. При этих условиях N_{i m = 1} = (1,75 ÷ 1,85) N_{i m = 2}.

Постоянное возрастание индикаторной мощности у современных двигателей обеспечивается увеличением среднего индикаторного давления p_mi путем форсирования дизелей наддувом и сжиганием большего количества топлива в том же объеме цилиндра. Максимальная цилиндровая мощность у современных малооборотных дизелей достигает N_eц = 5 490 ÷ 6 950 кВт (7 470 ÷ 9 450 элс), у среднеоборотных — 1 100 – 1 325 кВт (1 500 ÷ 1 800 элс) в цилиндре.

Определение среднего индикаторного давления

В условиях эксплуатации среднее индикаторное давление p_mi, определяется путем снятия и планиметрирования индикаторных диаграмм (рис. 1).

Рис. 1 Индикаторная диаграмма двигателя 6L80GF (Т/х «Капитан Димов», 31.07.89, n = 94,5 об/мин )

После определения площади диаграммы p_mi рассчитывается по формуле:

где:

F_i — площадь диаграммы, мм;
l — длина диаграммы, мм;
M_p — масштабный коэффициент индикатора, мм/кг/см².

В электронных системах определения нагрузки цилиндра могут быть сняты развернутая и нормальная (рис. 2) индикаторные диаграммы. Среднее индикаторное давление в таких системах определяется методами приближенного интегрирования. Все необходимые расчеты выполняются по программе без участия механика.

Рис. 2 Нормальная индикаторная диаграмма, снятая электронной системой MALIN 3000

При теоретических расчетах среднее индикаторное давление может быть найдено с помощью теоретической индикаторной диаграммы (путем ее планиметрирования по аналогии с рассмотренным выше) или расчетным путем. Расчетная зависимость для определения p_i впервые выведена проф. Е. К.Мазингом на основе общих уравнений термодинамики.

Как известно, работа политропного сжатия рабочего тела от точки “а” до точки “с” цикла с показателем политропы n₁ определяется равенством:

Lсж=nI–1–1 PcVc–PaVa, Форм. 11

Работа расширения газов при постоянном давлении P_z от точки “z₁“ до точки “z” цикла равна:

Lp′=PzVz–Vc, Форм. 12

Работа политропного расширения в теоретическом цикле от точки “z” до точки “b” с показателем политропы n₂ определится как:

Lp″=n2–1–1 PzVz–PbVb. Форм. 13

Индикаторная работа теоретического цикла равна алгебраической сумме работ расширения и сжатия:

Li=Lp′+Lp″+Lсж. Форм. 14

Подставляя значения слагаемых правой части, можно получить:

Li=PzVcVzVc–1+PzVzn2–1·1–PbVbPzVz–PcVcn1–1·1–PaVaPcVc.

Так как:

Pz=λ Pc;

Vz=ρ Vc;

PbVb/PzVz=Tb/Tz=Vz/Vbn2–1=1/εm2–1;

PaVa/PcVc=Ta/Tc=Vc/Van1–1=1/εmI–1;

То:

Li=λPcρVc·1n2–1·1–1δn2–1–PcVc·1n1–1·1–1εn1–1+λPcVc·ρ–1.

Или:

Li=PcVc·λρ·1n2–1·1–1δn2–1–1n1–1·1–1εni–1+λρ–1. Форм. 15

В 4-тактном двигателе среднее индикаторное давление определяется равенством (Принцип действия ДВС, основные понятияВычисление среднего индикаторного давления):

pmi = Li/Vs.

Тогда теоретическое давление расчетного цикла определится как (с учетом соотношения

Vc/Vs = 1/ε–1

Pit=Pcε–1·λρ·1n2–1·1–1δn2–1–1n1–1·1–1εn1–1+λρ–1. Форм. 16

В 2-тактном двигателе теоретическое индикаторное давление P_it, отнесенное к полному ходу поршня, будет меньше давления, найденного по формуле 16. Это объясняется тем, что индикаторная работа, определяемая равенством (Формула 15), относится к полезному ходу поршня. В 4-тактном двигателе полезный ход может быть принят равным полному. В 2-тактном двигателе необходимо учитывать долю потерянного хода поршня Ψ_s. Тогда теоретическое давление P_it определится из соотношения:

Li=PitVполезн. Форм. 17

Поскольку

Vполезн=VS1–ψs,

то:

Pit=Pcε–1·λρ·1n2–1·1–1δn2–1–1n1–1·1–1εn1–1+λρ–1·1–ψs. Форм. 18

Это — более общее уравнение для расчета теоретического индикаторного давления в 2-тактных двигателях, которое может быть использовано и для расчета высокофорсированных 4-тактных двигателей, у которых пренебрежение потерянным ходом поршня дает большие погрешности.

Расчетное значение среднего индикаторного давления принимается с учетом так называемого “коэффициента скругления” ξ теоретической индикаторной диаграммы:

pmi=pit ξ. Форм. 19

Теоретической диаграмме придается форма, возможно более близкая к реальной; скругление диаграммы производится от руки (рис. 3).

Рис. 3 Скругление теоретической индикаторной диаграммы

Для 4-тактных двигателей коэффициент скругления, учитывающий уменьшение площади диаграммы в результате скругления, лежит в пределах:

ξ = 0.95 ÷ 0.97.

В 2-х тактных двигателях с неуправляемым выпуском, когда выпускные окна закрываются позже продувочных, Рабочие процессы дизелейпроцесс сжатия начинается после закрытия выпускных окон (рис. 4, а).

Рис. 4 Скругление хвостовой части теоретической индикаторной диаграммы 2-тактного дизеля при неуправляемом (а) и управляемом (б) выпусков

Поэтому теоретическая диаграмма замыкается в точке “b”. В процессе расширения после открытия выпускных окон давление в цилиндре не падает мгновенно — газы продолжают совершать полезную работу. Увеличение работы можно учесть, подрисовав от руки хвостовую часть диаграммы. Это приращение площади хвостовой части компенсирует потери по скруглению диаграммы в районе ВМТ. Поэтому коэффициент скругления для данного случая может быть принят равным 1: ξ = 1.

У 2-тактных двигателей с управляемым выпуском (рис. 4, б) выпуск газов из цилиндра начинается в точке b ранее расчетной точки “b” (поскольку диаграмма замыкается по моменту начала сжатия — точке “a”). В этом случае имеются дополнительные потери площади индикаторной диаграммы в ее хвостовой части. Коэффициент скругления находится в пределах:

ξ = 0.94 ÷ 0.96.

Среднее индикаторное давление численно равно работе с единицы объема цилиндра, следовательно, не зависит от геометрических размеров цилиндра. Оно зависит от степени наддува и может быть использовано для оценки уровня форсировки двигателя. У 2-тактных дизелей, выпускаемых промышленностью, среднее индикаторное давление находится в пределах:

p_mi = 0,55 ÷ 0,7 МПа — 2-тактные двигатели без наддува;
p_mi = 0,7 ÷ 2,1 МПа — судовые двухтактные двигатели с наддувом;
p_mi = 0,7 ÷ 0,9 МПа — 4-тактные двигатели без наддува;
p_mi = 1,0 ÷ 2,7 МПа — судовые 4-тактные двигатели с наддувом.

В процессе испытаний опытных двигателей на стенде получены уровни форсировки, характеризуемые p_mi = 4,0 МПа.

Коэффициенты полезного действия и их взаимосвязь

При анализе идеальных циклов дана зависимость (Принцип действия ДВС, основные понятияВычисление полного объема цилиндра) для термического КПД цикла со смешанным подводом тепла:

ηt=1—1εk–1 ·λρk–1λ–1+kλρ–1.

Эта зависимость учитывает единственную потерю-передачу тепла холодному источнику Q_x. В реальном двигателе это-тепло с уходящими газами Q_газ. Поэтому можно записать:

ηt=(Qг—Qx)/Qг≈(QT—Qгаз)/QТ. Форм. 20

Кроме того, в реальном двигателе имеются дополнительные потери тепла Q_mn из-за теплообмена с охлаждающей двигатель жидкостью и с окружающей средой. Все потери тепла в цилиндре реального двигателя учитываются индикаторным коэффициентом полезного действия η_i:

ηi=(QГ—QХ)/QГ—QТП/QГ=Q i/QТ. Форм. 21

Индикаторный КПД есть отношение тепла Q_i, эквивалентного индикаторной работе газов в цилиндре, ко всему теплу от сгорания топлива Q_Т. Значение η_i, выраженное через индикаторную мощность N_i, имеет вид:

ηi=3 600·NiGm·Qн, Форм. 22

где:

3 600 N_i — количество тепла, превращенного в полезную работу в цилиндре за 1 час, кДж/час;
Q_н — теплотворная способность топлива, кДж/кг;
G_m — часовой расход топлива, кг/час.

Связь между термическим и индикаторным КПД устанавливается с помощью относительного индикаторного коэффициента полезного действия η_io:

ηI = ηt ηio.

Коэффициент η_io учитывает дополнительные потери теплоты в охлаждающую соеду, степень приближения рабочего цикла двигателя к идеальному. Абсолютное значение η_io для дизелей лежит в пределах: η_io = 0,7 ÷ 0,85.

Все потери в двигателе, включая механические Q_м, учитываются эффективным коэффициентом полезного действия:

ηe = QГ – QХ/QГ – QТ.П./QГ – QМ/QГ = Qe/Qm. Форм. 23

По аналогии с формулой 22 можно записать:

ηe=3 600·NeGm·Qн. Форм. 24

Связь между индикаторным и эффективным КПД устанавливается с помощью механического коэффициента полезного действия η_м:

ηе=ηi ηм=ηt ηio ηм. Форм. 25

Механический КПД учитывает все механические потери, входящие в долю Q_м теплового баланса двигателя. Можно написать:

ηм =ηе/ηi; Форм. 26

ηм =Ne/Ni=(Ni—Nм)/NI=1—Nм/Ni; Форм. 27

ηм = Pе/Pi = 1–Рм/Pmi. Форм. 28

Наиболее важным показателем экономичности работы двигателя является эффективный КПД η_e, величина котрого определяется значениями η_I, η_м и зависит от конструктивных и эксплуатационных параметров дизеля. На величину η_e оказывают влияние:

степень сжатия ε;
нагрузка и частота вращения двигателя;
способ и качество смесеобразования;
скорость сгорания топлива;
угол опережения подачи топлива φ_нп;
величина относительной доли тепла Q_oxл;
момент начала фазы выпуска;
соотношение между N_м и N_i и т. д.

Возрастание степени сжатия ε приводит к росту термического КПД и через η_t — к возрастанию η_e. О величинах ε и соображениях но выбору этого параметра говорилось при рассмотрении процесса сжатия.

Влияние нагрузки и частоты вращения двигателя на экономичность цикла проявляется, прежде всего, через коэффициент избытка воздуха на сгорание α. С увеличением α от 1,3 ÷ 1,8 до 2,5 ÷ 3,0 индикаторный КПД интенсивно растет. Дальнейшее увеличение α до 3 ÷ 3,5 незначительно влияет на изменение величины η_i. Рост η_i при увеличении α объясняется более благоприятными условиями сгорания топлива, смещением процесса сгорания ближе к ВМТ и снижением доли тепла с уходящими газами. Однако при больших α (свыше 3 ÷ 3,5) доля тепла с уходящими газами возрастает, что ведет к уменьшению η_i.

Способ и качество смесеобразования влияет на “местные” значения α в данной точке цилиндра. При плохом распыливании и некачественном смесеобразовании процесс сгорания ухудшается, растягивается на линию расширения, доля Q_газ увеличивается, что приводит к снижению η_i и η_e. К таким же последствиям приводит уменьшение скорости сгорания топлива (при ухудшении его качества) и уменьшение угла опережения подачи топлива.

При повышении температуры охлаждающей воды и масла тепловые потери (доля Q_охл) снижаются, что увеличивает η_i. Это одна из причин, почему не следует держать температуру охлаждения ниже уровня, рекомендованного фирмой-строителем.

Момент начала выпуска газов из цилиндра влияет на долю Q_газ тепла с уходящими газами и соответственно на индикторный КПД. У двигателей с газотурбинным наддувом угол опережения газовыпуска увеличивается для повышения мощности газовой турбины (чем больше уровень форсировки, тем больше при прочих равных условиях угол опережения газовыпуска). Это неминуемо снижает индикаторный КПД цилиндра. Однако эффективный КПД удается сохранить при форсировке двигателя на том же уровне или даже повысить главным образом за счет увеличения механического КПД.

Соотношение между N_мех и N_i, определяющее механический КПД, зависит от уровня форсировки двигателя и его типа. Как видно из формулы 27, η_м увеличивается с увеличением N_i или уменьшением N_м. Мощность механических потерь конкретного дизеля незначительно зависит от нагрузки двигателя (среднего индикаторного давления p_mi), а зависит главным образом от частоты вращения коленчатого вала. Поэтому в двигателях с наддувом η_м увеличивается, так как индикаторная мощность растет, а мощность механических потерь при неизменной частоте вращения остается той же. В ряде случаев N_м при наддуве снижается (в частности, при замене приводного нагнетателя воздуха газотурбинным).

При постоянной частоте вращения двигателя с уменьшением его нагрузки p_mi и N_i уменьшаются, N_м практически не изменяется. Механический КПД уменьшается. Наконец, когда N_i упадет до величины N_м, механический КПД станет равным 0. Этот режим носит название “холостого хода” (N_e = 0).

При неизменном положении топливной рейки двигателя, когда обеспечена примерно постоянная цикловая подача топлива, p_mi ≈ const. При увеличении частоты вращения мощность механических потерь N_м растет примерно пропорционально частоте вращения n при p_м = const. Следовательно, если частота вращения изменяется при застопоренной топливной рейке, то механический КПД не изменится: η_м ≈ const.

Если при равных геометрических размерах и одинаковых частотах вращения в 2-х и 4-тактном двигателях обеспечить p_mi = idem, то мощность механических потерь у двигателей также будет одинаковой. Однако механический КПД у 2-тактного двигателя должен быть больше за счет большей индикаторной мощности.

Теоретически механический КПД может оказаться больше 1 у 4-тактного дизеля. Объясняется это тем, что p_м (формула 28) учитывает все механические потери, в том числе потери насосных ходов поршня p_н: p_м = p_тр+ p_н. Если во время насосных ходов совершается полезная работа за счет предварительно сжатого воздуха, то давление p_н может превысить давление на преодоление сил трения p_тр: p_н > p_тр. Тогда:

ηм=1—pм/pmi=1—(pтр—pн)/pmi=1+(pн—pтр)/pmi>1.

Непременным (но недостаточным) условием этого неравенства является: давление при впуске воздуха в цилиндр должно быть больше, чем давление выталкивания газов. В рассматриваемом случае при η_м > 1, η_е > η_i, что противоречит физической сути понятий КПД. К этому привела нестрого обоснованная традиция учитывать работу насосных ходов поршня механическим КПД.

У выполненных конструкций двигателей численные значения КПД находятся в пределах (таблица)

Численное значение КПД
Наименование КПД	4-тактные среднеоборотные дизели		2-тактные малооборотные дизели
Наименование КПД	без наддува	с наддувом	без наддува	с наддувом
Механический η_m	0,75 ÷ 0,85	0,85 ÷ 0,95	0,70 ÷ 0,85	0,86 ÷ 0,96
Индикаторный η_i	0,47 ÷ 0,50	0,44 ÷ 0,51	0,47 ÷ 0,50	0,44 ÷ 0,55
Эффективный η_e	0,37 ÷ 0,40	0,39 ÷ 0,47	0,33 ÷ 0,40	0,39 ÷ 0,52

Удельные расходы топлива

Удельным расходом топлива называется отношение часового расхода топлива G_m к мощности двигателя. Различают удельный эффективный расход топлива g_e и удельный индикаторный расход топлива g_i:

ge = Gт/Ne; gi =Gт/Ni . Форм. 29

Удельные расходы топлива, определенные в процессе эксплуатации, позволяют судить о техническом состоянии дизеля путем сравнения с паспортными параметрами по расходу топлива.

Зная удельные расходы топлива, несложно определить индикаторный и эффективный КПД; для этого перепишем формулу 22 в виде: η_i = 3 600 N_i/(G_m Q_Н), 3 600/(G_m(N_i)^-1 Q_Н). С учетом зависимостей (Формула 29) формула примет вид:

ηi= 3 600/(gi QН), или gi = 3 600/QН ηi. Форм. 30

Аналогично:

ge = 3 600/(Qн ηe) Форм. 31

Как видно из последних формул, удельные расходы топлива обратно пропорциональны КПД и определяются теми же факторами, рассмотренными в статье Процессы газообмена в СДВС“Процессы газообмена”.

Для теоретических расчетов экономичности рабочих процессов дизелей используется формула удельного индикаторного расхода топлива, выраженная через коэффициент наполнения η_н. Выведем эту зависимость.

Можно написать, что объемный часовой расход воздуха на двигатель при параметрах P_s, T_s равен:

Vч = Vs ηН (n 60 i)/m, м3/час. Форм. 32

Необходимый объем воздуха для сгорания 1 кг топлива V₁ при теоретически необходимом на сгорание объеме

L0″

с параметрами P_s, T_s, и коэффициенте избытка воздуха на сгорание α определится зависимостью:

V1 = α L0′ , м3/кг, Форм. 33

где:

Часовой расход топлива равен отношению всего расхода воздуха на двигатель к потребному расходу на сжигание на 1 кг топлива:

Gт = Vч/V1 = (Vs ηН n 60 i)/(m α L0‘‘). Форм. 34

Поскольку индикаторная мощность двигателя равна:

Ni = pmi (Vs n i)/(0,45 m)

то удельный индикаторный расход топлива g_i определится равенством:

gi = Gт/Ni = (Vs ηН 60 n i/(m α L0″)) (0,45 m/(pmi Vs n i)) = 27 ηН/(pmi α L0″).

Так как:

L0″ = L0′ νs = μB Lo νs;

νs = RTs/(Ps 104) = 29,3 Ts/(Ps 104);

μB= 28,97 кг/моль;

где:

L_o – теоретически необходимое количество воздуха, моль/кг;
ν_s — удельный объем воздуха при параметрах P_s, T_s, кг/м³,

то:

L0″ = 28,97 Lo 29,3 Ts/(Ps 104) = Lo Ts/(11,8 Ps). Форм. 35

Подставив это значение

L0″

в формулу для определения g_i, окончательно получим:

gi = 318,4·ηн·Psα·L0·pmi·Ts, кг/илс–час. Форм. 36

В последней зависимости приняты размерности величин:

Ps кг/см2, Ts K, pmi кг/см2, Lo – кмоль/кг.

Вид зависимости не изменится, если давление продувочного воздуха и среднее индикаторное давление будут иметь размерность бар или МПа.

Если расход топлива отнести к кВт-час, то при той же размерности исходных величин формула принимает вид:

gi = 433·ηн·Psα·L0·pmi·Ts кг/кВт–час. Форм. 32

У современных судовых дизелей удельные расходы топлива находятся в пределах:

gi = 156 ÷ 197 г/кВт–час (115 ÷ 145 г/илс–час);

ge = 166 ÷ 218 г/кВт–час (122 ÷ 160 г/элс–час).

У высокофорсированных 4-тактных двигателей удельные эффективные расходы топлива достигли 190 г/кВт-час (140 г/элс-час) и даже ниже. Согласно сообщениям ведущих дизелестроительных фирм, минимальные удельные расходы топлива достигнуты у сверхдлинноходовых малооборотных дизелей. Они составляют 166-177 г/кВт-час (122-130 г/элс-час).

Сноски

Sea-Man

Индикаторная мощность и эффективная, важные показатели двигателей авто

Основными показателями автомобильного двигателя является его мощность, крутящий момент, количество оборотов коленчатого вала, КПД.

Мощность двигателя

Что касается мощности двигателя, то есть наиболее часто применяемой характеристики двигателя, то следует различать так называемую «индикаторную» мощность и «эффективную» мощность.

Индикаторной называется мощность, которую развивают газы внутри цилиндров, во время работы двигателя, а эффективной является мощность, которая образуется на коленчатом валу двигателя и передается трансмиссии.

Как известно, в автомобильном двигателе за время рабочего цикла, энергия топлива переходит в тепловую энергию, а затем в механическую. Работа по преобразованию одного вида энергии (химической) в другую (тепловую), выполненная за цикл, называется индикаторной работой. В свою очередь, индикаторная работа, выполненная за одну секунду, называется индикаторной мощностью двигателя.

Индикаторная мощность двигателя всегда пропорциональна его литражу, числу оборотов коленвала и среднему индикаторному давлению, то есть такому условному среднему давлению, которое воздействуя на поршень в течение лишь одного такта расширения, может выполнить работу, равную работе газов выполненных за весь цикл. Определяют это давление с помощью специальных приборов, устанавливаемых на двигатель и регистрирующих давление в цилиндрах во время всех четырех циклов работы.

Эффективная мощность двигателя всегда меньше, чем индикаторная. Это связано с механическими потерями в двигателе на трение поршней, шеек коленвала, затратами энергии на работу газораспределительного механизма, генератора, вентилятора охлаждения, топливного и водяного насоса и так далее.

От величины этих потерь зависит механический КПД (коэффициент полезного действия) двигателя. Собственно говоря, КПД определяет соотношение эффективной мощности двигателя к индикаторной. В современных двигателях эта величина может достигать 0,9 и более. Практически эффективную мощность двигателя определяют, как правило, на специальных стендах.

Крутящим моментом или моментом силы называется векторная величина, равная произведению силы, которая вращает коленвал, на радиус кривошипа.

Эффективная мощность двигателя не остается постоянной, а может изменяться в зависимости от оборотов коленвала.

При увеличении оборотов мощность увеличивается, но только до определенного предела. При дальнейшем росте числа оборотов мощность двигателя уменьшается, так как цилиндры не успевают наполняться необходимым количеством горючей смеси, топливо не успевает сгорать полностью, а также возрастают потери на трение деталей. Также, с изменением частоты оборотов коленвала, кроме мощности двигателя изменяются и другие его показатели, такие как крутящий момент и удельный расход топлива (расход топлива за определенный период времени).

Видео: от чего зависит мощность двигателя.

На величину основных показателей автомобильных двигателей влияют и эксплуатационные факторы, такие как техническое состояние самого двигателя, качество применяемого топлива, состояние приборов системы питания и зажигания, а также другие факторы.
Загрузка...
Параметры двигателя внутреннего сгорания - Infor.pl

Когда мы говорим о параметрах двигателя, мы обычно имеем в виду его рабочий объем, степень сжатия и мощность, передаваемую в систему привода. Между тем, есть еще несколько не менее важных особенностей двигателя. Вот подборка наиболее важных из них.

1. Полезная мощность. Это мощность двигателя, измеряемая на ведущих колесах транспортного средства, а ранее на гребном валу. Он измеряется на динамометрах, и не существует единого стандарта, определяющего условия и методы его измерения.До недавнего времени силовой агрегат был в лошадиных силах (КМ), теперь это киловатт (КВт).

2. Номинальная мощность двигателя. Это мощность двигателя, заявленная его производителем. Она измеряется на двигателе без комплектующих, включая коробку передач, поэтому обычно намного превышает полезную мощность. Единицы измерения в обоих случаях одинаковые.

3. Постоянная мощность. Это максимально допустимая мощность двигателя, с которой он может работать непрерывно. В разных странах он измеряется по-разному и в разные промежутки времени.

4. Кратковременная мощность. Это мощность, с которой двигатель может без вреда для себя работать в течение времени, указанного в нормах.

5. Скорость вращения. Это диапазон оборотов двигателя от минимума до максимума, обычно близкий к кратковременной мощности.

6. Номинальная скорость. Это скорость, с которой двигатель развивает свою номинальную мощность.

7. Максимальный крутящий момент. Это максимальный крутящий момент, который может быть получен на валу двигателя без сопротивления, создаваемого, например,коробка передач и комплектующие к двигателю.

8. Вращение максимального крутящего момента. Это обороты, при которых двигатель развивает максимальный крутящий момент.

9. Удельный расход топлива. Это количество топлива, необходимое для выполнения конкретной работы в определенных условиях. В случае автомобильных двигателей предполагается, что это количество топлива, выраженное в кубических дециметрах, необходимое для преодоления расстояния, указанного в стандарте, при определенных условиях. В некоторых странах указывается количество миль, которое можно преодолеть с определенным количеством топлива, обычно с одним галлоном.

10. Интенсивность расхода топлива. Это количество топлива, потребляемого двигателем в единицу времени при работе на номинальной мощности.

11. Степень сжатия в цилиндрах

12. Ход поршня и диаметр цилиндра, а точнее - отношение хода поршня к диаметру поршня.Этот параметр влияет на среднюю скорость поршня и рабочий объем цилиндра. Бытовало мнение, что лучшее решение - это двигатели с искровым зажиганием, когда диаметр цилиндра и ход поршня максимально близки друг к другу.

13. КПД двигателя. Это отношение фактической работы, выполняемой двигателем, работающим на номинальной скорости, к работе, которая теоретически может быть выполнена при сжигании того же количества топлива.

См. Также: Детали конструкции поршней ДВС

Расширьте свои знания, прочитав нашу публикацию

Практическая лексика НДС 2021.Все об изменениях в расчетах по НДС
.
Характеристики двигателя - о чем говорят графики?

В поршневом двигателе внутреннего сгорания можно выделить четыре основных характеристики:

Скоростные характеристики, показывающие зависимость рабочих характеристик двигателя от частоты вращения.

Нагрузочная характеристика, описывающая зависимость выбранных параметров от нагрузки.

Нормативные характеристики, позволяющие увидеть взаимосвязь наиболее важных параметров с конкретным контролируемым фактором.Таким регулируемым фактором может быть, например, угол впрыска или момент зажигания.

Общие, связывающие вместе, например, несколько характеристик.

Характеристика скорости

Это наиболее широко используемая таблица двигателей, которая широко используется в статьях, брошюрах и каталогах. Это характеристика зависимости крутящего момента от частоты вращения двигателя . Обычно он дополняется графиком эффективной мощности от крутящего момента и скорости.

Этот тип характеристик получен при испытаниях на динамометрическом стенде двигателя . В рекламных материалах это обычно среднее значение многих протестированных копий. Теоретически ему должен соответствовать каждый двигатель данной модели.

Существует различных вариаций этой характеристики . Для максимальных настроек используется так называемый внешняя характеристика, для промежуточных настроек, т.н. характеристики подавляемых сил. Также существует характеристика ограничения дымности, что особенно важно для двигателей с воспламенением от сжатия (популярных дизельных двигателей).

Последняя получена для таких параметров дозы топлива, при которых двигатель не превышает дымность выхлопных газов в принятом стандарте . Все указанные графики будут размещены под внешней характеристикой.

Многие параметры и характеристики двигателя можно определить по скоростным характеристикам. Полученные параметры:

Скорость холостого хода, то есть скорость, при которой двигатель работает надежно, преодолевая внутреннее сопротивление и аксессуары двигателя.

Значение скорости и максимального крутящего момента двигателя - значения можно найти в информационных брошюрах.

Скорость и значение максимальной полезной мощности - одно из основных значений при определении двигателя для данного автомобиля.

Максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя в результате снижения крутящего момента и параметров ресурса двигателя.

Кроме того, выводы о гибкости двигателя можно сделать по внешним характеристикам . Оценивается как характеристика, информирующая о том, как двигатель реагирует на изменение нагрузки. Гибкость также можно рассчитать. Для этого используется индекс упругости крутящего момента.

Под ним понимается отношение максимального крутящего момента к максимальной полезной мощности крутящего момента. Чем больше разница между этими моментами, тем больше у автомобиля излишка для реакции на изменение сопротивления движению.

Скоростные характеристики

(фото.мат. Пресс-релизы / Mercedes)

Несколько иные характеристики получены для двигателей SI (бензиновый) и дизельного . Это хорошо видно по следующим характеристикам, дополненным графиками почасового расхода топлива и удельного расхода топлива. Это графики, которые обычно завершают скоростные характеристики.

Нагрузочная характеристика

Важнейшим графиком этой характеристики является зависимость часового расхода топлива от нагрузки двигателя .Эта нагрузка обычно определяется крутящим моментом или средним эффективным давлением. Характеристика нагрузки составляется при сохранении предполагаемого постоянного значения скорости вращения. Эта характеристика также показывает зависимость удельного расхода топлива от нагрузки.

Удельный расход топлива рассчитывается как отношение часового расхода топлива к максимальной полезной мощности . Правильно подготовленные характеристики наглядно показывают, что увеличение нагрузки сопровождается увеличением расхода топлива.Это отражает увеличение расхода топлива при более сильном нажатии на педаль акселератора.

Резкий рост особенно заметен в зоне с максимальными нагрузками . Особенно специфично выглядит нагрузочная характеристика двигателя CI. Такой двигатель достигает максимального крутящего момента после превышения так называемого предел дыма. Дым вызван неполным сгоранием топлива. Дальнейшее увеличение дозы топлива сопровождается уменьшением крутящего момента.

Нагрузочная характеристика используется для программирования параметров двигателя для уменьшения видимого черного дыма , когда педаль акселератора сильно нажата.По этой характеристике также можно рассчитать, когда сгорание является самым низким, а затем спроектировать передаточные числа таким образом, чтобы двигатель работал в этом диапазоне как можно чаще.

Кривые нагрузки, грамм - и волосы; удельный расход топлива, грамм, - часовой расход топлива

Регулирующие характеристики

Эти типы зависимостей используются для определения или корректировки параметров регулирования двигателя .Чаще всего используется для определения состава смеси, угла опережения зажигания или степени сжатия. С помощью этого типа графиков оптимизируются параметры работы двигателя.

К сожалению, чаще всего получение более благоприятного значения параметра x влечет за собой худшее значение параметра y. Поэтому определяется, какие параметры для данного случая являются наиболее важными, и стремится получить их наилучшие значения. при сохранении приемлемых других параметров.

Регулирующая характеристика

Общие характеристики

Вспомогательные карты, созданные под конкретные нужды.Обычно строятся на скоростных или нагрузочных характеристиках .

Общая характеристика концентрации окиси углерода в выхлопных газах

(фото: Основы конструкции двигателя, S.Luft, WKiŁ 2006)

Иногда они являются результатом множества различных характеристик. Одной из самых популярных является характеристика, используемая для анализа рабочих диапазонов двигателя.

Источник: S. Luft, Основы двигателестроения, WKi Варшава, 2006 г.
.
Крутящий момент и мощность двигателя, а также его нагрузка (4)

Часто свидетельством технического преимущества двигателей CI (воспламенение от сжатия) перед двигателями SI (искровое зажигание) является более высокое значение максимального крутящего момента двигателя CI. Однако достаточно ли этого аргумента? Давайте посмотрим на внешние характеристики обоих двигателей и передаточные числа трансмиссий, которые с ними работают.

Двигатели ZI и CI и сила сопротивления
Сравните две идентичные модели автомобилей - одну с двигателем SI, а другую с двигателем CI, с ведущими колесами одинакового диаметра.Если обе машины движутся по горизонтальной дороге с одинаковой скоростью (рис.24), то на обе машины действуют силы сопротивления Fo одного и того же значения (я игнорирую влияние большего веса автомобиля с дизельным двигателем на увеличение сопротивления качению). Следовательно, крутящий момент Mnk одного и того же значения должен передаваться на ведущие колеса обоих транспортных средств, а ведущие колеса должны вращаться с одинаковой скоростью вращения nk (мы предположили, что автомобили движутся с одинаковой скоростью).
Если оба автомобиля ускоряются с одинаковым значением ускорения, более высокое значение крутящего момента должно применяться к ведущим колесам дизельного автомобиля.Это связано с большей массой дизельного двигателя по сравнению с двигателем SI. Из-за этой разницы, чтобы получить такое же значение ускорения, необходимо преодолеть большую силу сопротивления инерции.
То же самое и при подъеме в гору. Тогда больший вес двигателя CI по сравнению с двигателем SI приводит к тому, что значение силы сопротивления подъему для автомобиля с двигателем CI больше.
Двигатели SI и CI - разные характеристики
Начнем с рассмотрения характеристик двух двигателей SI и CI одинаковой мощности, которые устанавливаются на разные модели автомобилей концерна Volkswagen:
- двигатель 1.2 TSI - SI с турбонаддувом двигатель с непосредственным впрыском бензина;
- Двигатель 1.6 CR DPF - Дизельный двигатель с турбонаддувом и непосредственным впрыском дизельного топлива.

Сравним внешние характеристики обоих двигателей (рис. 25). Они показывают кривые крутящего момента и мощности двигателя, когда педаль акселератора полностью нажата. Максимальный крутящий момент, достигаемый двигателем 1.2 TSI, составляет 175 Нм. Это значительно ниже максимального крутящего момента в 250 Нм, достигаемого двигателем 1.6 CR DPF. Однако учтите, что двигатель 1.2 TSI развивает максимальный крутящий момент в диапазоне от 1550 до 4100 об / мин.в то время как двигатель 1.6 CR DPF развивает максимальный крутящий момент в более узком диапазоне оборотов двигателя - только между 1500 и 2500 об / мин.
Несмотря на различия в диаграмме крутящего момента, оба они производят одинаковые 77 кВт (105 л.с.) - двигатель 1.2 TSI при 5000 об / мин и двигатель 1.6 CR DPF при 4400 об / мин.
Как я уже упоминал во введении, более высокое значение максимального крутящего момента первого двигателя часто приводится как доказательство технического преимущества дизельного двигателя над двигателями.Это правильно? Более высокий максимальный крутящий момент дизельного двигателя по сравнению с двигателем SI - это характеристика, без которой дизельному двигателю было бы трудно конкурировать со своим бензиновым собратом - почему?
В предыдущем разделе я объяснил, что для того, чтобы две одинаковые модели автомобилей, одна с двигателем ZI, а другая с двигателем ZS, двигались с одинаковой скоростью (рис. 24):
- Необходимо приложить крутящий момент Mnk. ведущим колесам обоих автомобилей одинаковое значение;
- ведущие колеса (мы предполагаем, что они имеют одинаковый внешний диаметр) должны вращаться с одинаковой частотой вращения nk.

Однако обратите внимание, что максимальная скорость двигателя 1.2 TSI составляет 5800 об / мин, в то время как двигатель 1.6 CR DPF может вращаться на более низкой максимальной скорости, которая составляет 4800 об / мин. Чтобы двигатель CI с более низкой максимальной скоростью вращал ведущие колеса с той же скоростью nk, что и двигатель SI с более высокой максимальной скоростью, необходимо, чтобы отдельные передачи коробки передач имели значения общего передаточные числа трансмиссии, взаимодействующей с дизельным двигателем (общее передаточное число трансмиссии является произведением передаточного числа данной передачи и передаточного числа главной передачи) имели значения ниже, чем общие передаточные числа системы трансмиссии привода взаимодействующий с двигателем SI.Передаточные числа с меньшим значением в просторечии называются «более длинными».
При одинаковых скоростях вращения ведущих колес автомобиля nk значение крутящего момента Mnk, передаваемого на ведущие колеса приводным агрегатом с дизельным двигателем (при меньших значениях полных передаточных чисел), по крайней мере, равно значения крутящего момента Mnk, передаваемого на ведущие колеса приводным агрегатом с двигателем ZI (при больших значениях полных передаточных чисел), значение крутящего момента двигателя CI должно быть больше, чем значение крутящего момента двигателя Двигатель CI, по крайней мере, в том соотношении, в котором максимальная скорость двигателя CI больше, чем максимальная скорость двигателя CI.Это требование распространяется и на значение максимального крутящего момента двигателя.
Выбранный для сравнения двигатель 1.2 TSI не имеет большой максимальной частоты вращения, поэтому разница в частотах вращения двигателей, характеристики которых представлены на рис. 25, составляет всего 1000 об / мин.
Чтобы лучше увидеть различия, которые для трансмиссии автомобиля являются результатом различий между внешними характеристиками двигателей ZI и CI, взгляните на характеристики двигателей автомобилей BMW: 335i (двигатель ZI) и 335d ( Двигатель CI), показанный на рис.26. Оба двигателя представляют собой рядные 6-цилиндровые агрегаты с турбонаддувом. В каждом цилиндре по 4 клапана. Аналогичный объем у двигателей:
- двигатель 335i - 2 979 куб.
- двигатель 335д - 2993 куб.

Обратите внимание (рис. 26), что максимальная частота вращения двигателя 335i составляет 7000 об / мин, а максимальная частота вращения двигателя 335d составляет 4800 об / мин. Таким образом, максимальная частота вращения двигателя 335d составляет 2200 об / мин (прибл.31%), чем частота вращения двигателя 335i.
В то же время максимальный крутящий момент 335i составляет 400 Нм между 1200 и 5000 об / мин, а максимальный крутящий момент 335d составляет 580 Нм между 1750 и 2250 об / мин. Таким образом, значение максимального крутящего момента двигателя 335d превышает максимальное значение двигателя 335i на 180 Нм, что по отношению к максимальному крутящему моменту двигателя 335d составляет прибл.31%.
Значения передаточных чисел трансмиссии, которые работают с двигателями BMW 335i и 335d, сведены в Таблицу 1. Если мы проанализируем значения отдельных передаточных чисел или конечных передаточных чисел, мы не увидим четко различий. Однако обратите внимание на значения общих передаточных чисел приводных систем обоих двигателей - они включены в два последних столбца таблицы 1 справа.
Обратите внимание, что для всех передаточных чисел значения общих передаточных чисел трансмиссии с приводом от двигателя 335d меньше («длиннее»), чем общие передаточные числа трансмиссии двигателя 335i.Это позволяет ведущим колесам, связанным с двигателем BMW 335d, вращаться с той же скоростью, что и ведущим колесам, связанным с двигателем BMW 335i, и обеспечивает более высокое значение максимального крутящего момента двигателя BMW 335d по сравнению с BMW 335i. обеспечивает одинаковые значения крутящего момента для ведущих колес обоих автомобилей.

Нагрузка и частота вращения двигателя в зависимости от расхода топлива
На примере двигателя ZI давайте рассмотрим вопрос выбора нагрузки двигателя и частоты вращения, чтобы двигатель потреблял как можно меньше топлива.Это основа техники вождения под названием Eco Driving, которая позволяет снизить расход топлива до 20% без каких-либо финансовых затрат (и даже больше, если у водителя есть много вредных привычек, увеличивающих расход топлива до начала изучения Eco Вождение). Его применению благоприятствуют такие характеристики двигателя, как двигатель 1.2 TSI (рис. 25).
Каждая из строк 2 универсальной характеристики двигателя СИ (рис.27) информирует о значениях частоты вращения двигателя и среднего эффективного давления pe, преобладающих в камерах двигателя (от этого зависит значение крутящего момента. значение давления), при котором двигатель работает с определенным постоянным удельным топливом износа (граммы топлива, необходимые для работы двигателя на 1 кВт в течение одного часа).Характеристики на рис. 27 предполагают, что наименьший удельный расход топлива равен 100%.
Как мы уже знаем, для того, чтобы автомобиль двигался с ожидаемой скоростью в определенных условиях движения, на ведущие колеса должен подаваться определенный крутящий момент, а ведущие колеса должны вращаться с определенной скоростью вращения. Произведение крутящего момента, прилагаемого к ведущим колесам, и скорости вращения ведущих колес является так называемым движущая сила «в колесах транспортного средства».
То же значение движущей силы «на колесах транспортного средства» (линия 1, рис.27), необходимые, например, для поддержания постоянной скорости транспортного средства, могут быть получены при различных значениях частоты вращения двигателя и среднего эффективного давления. Работа двигателя с каждой парой частоты вращения двигателя и среднего эффективного давления, при которой одинаковая тяговая мощность достигается на ведущих колесах транспортного средства (линия 1, рис. 27), характеризуется определенным значением удельного расхода топлива. . Поэтому необходимо подбирать такие значения крутящего момента двигателя и частоты вращения, чтобы удельный расход топлива был как можно меньше.
Пример. Работа двигателя при более высоких оборотах двигателя (nA) и более низком значении среднего эффективного давления (peA) характеризуется удельным расходом топлива 125% (точка A, рис. 27). Работа двигателя при более низких оборотах двигателя (nB), но при более высоком среднем эффективном давлении (peB) характеризуется удельным расходом топлива 105% (точка B, рис. 27), поскольку во время процесса сгорания при более высоких давлениях топливо сжигается более эффективно.На практике движение на пятой передаче (точка B, рис. 27) вместо третьей (точка A) снижает расход топлива на 20%.
Второй фактор, который заставляет двигатель работать на более низких оборотах для снижения расхода топлива двигателем, - это объем работы, необходимый для преодоления сопротивления движению двигателя. Поясню это на примере движения поршня в гильзе цилиндра (рис. 28).
Движение поршня сопровождается необходимостью преодолеть, например, сопротивление трения поршневых колец о гильзы цилиндров - силу Tpt. Проще говоря, количество энергии, которое должно быть использовано для этого, напримерза 1 минуту работы двигателя это произведение силы трения поршневых колец Tpt о гильзу цилиндра и расстояния, пройденного поршнем за 1 минуту работы двигателя. Чтобы уменьшить количество необходимой для этого энергии и, следовательно, количество сжигаемого топлива, можно:
- уменьшить значение силы трения Tpt поршневых колец о гильзы цилиндров - это конструктивный фактор;
- уменьшить пройденный поршнем путь, что достигается за счет снижения частоты вращения двигателя.
То же самое касается взаимодействия всех других движущихся частей в двигателе.

Нижний диапазон частоты вращения двигателя
С точки зрения экономичного и экологичного вождения нижний диапазон частоты вращения двигателя выглядит следующим образом:
- что находится в наиболее экономичном диапазоне характеристик двигателя (около точки B, рис. 27) , выше значения оборотов двигателя;
- где значения крутящего момента двигателя обеспечивают автомобилю приемлемое ускорение - оно должно двигаться плавно.

Езда на малых оборотах вызывает сомнения у профессионалов, особенно у тех, кто помнит польские Fiat 125p и Polonezy.В этих автомобилях такая техника вождения гарантировала ускоренный ремонт коленчатого вала и втулок.
Более высокое давление в камерах сгорания вызывает большую нагрузку на подшипники коленчатого вала (особенно на шатуны). В то же время более низкие обороты двигателя затрудняют сохранение масляной пленки, разделяющей поверхности шейки и втулки. Когда они соприкасаются, возникает смешанное или сухое трение, которое быстро разрушает сопрягаемые поверхности.
В современных двигателях риск описанного повреждения намного ниже.Конструктивно они адаптированы для работы с низкими частотами вращения. Современные моторные масла, в основном синтетические, с более стабильной вязкостью, обеспечивают условия жидкостного трения (сопрягаемые части разделены масляной пленкой) также при низких скоростях вращения и высоких нагрузках на подшипники скольжения. Современные двигатели не против работать на малых оборотах, если они не ниже безопасного значения для данного двигателя.
Безопасное значение скорости - это значение, ниже которого могут ощущаться вибрации силовой установки автомобиля, вызванные изменением значения крутящего момента, создаваемого двигателем.Ведь если двигатель генерирует постоянное значение крутящего момента, то постоянным будет только его среднее значение (линия 1, рис. 29 a). Фактически, двигатель создает крутящий момент только во время рабочего такта. Часть его хранится в маховике и движущихся частях двигателя. Эта «сохраненная» часть используется для сжатия смеси (двигатель SI) или воздуха (двигатель CI). Фактическое значение крутящего момента, создаваемого двигателем, циклически изменяется (линии 2, рис.29 a и b), в большей степени в 4-цилиндровом двигателе (рис.29 а), и в меньшей степени в 6-цилиндровом двигателе (рис. 29 б).
Заметные вибрации в системе привода дополнительно нагружают систему привода и создают риск разрыва масляной пленки между взаимодействующими элементами двигателя и трансмиссией.
Двигатели с большим количеством цилиндров могут работать в более низких диапазонах оборотов, чем двигатели с меньшим количеством цилиндров. Нижний диапазон оборотов двигателя, который можно использовать с пользой, лучше всего определить опытным путем.

MSc Eng. Стефан Мышковски
.90,000 Сборка основного вагона -
Основная

ХХ век - век атома и космических путешествий - также век бурного развития автомобильной промышленности. Наблюдая на улицах и дорогах тысячи автомобилей различного назначения, сложно представить экономику современной страны без автомобильного транспорта, без машин скорой помощи, пожарных машин, автоцистерн и многих других автотранспортных средств. И все же, хотя создание транспортного средства, которое движется само по себе, долгое время было мечтой дизайнеров, история настоящего автомобилестроения с полезной ценностью восходит к началу этого столетия.Первые попытки построить самоходное транспортное средство предпринимались гораздо дольше. В 1600 году в Брюсселе Саймон Стевин построил первое парусное судно. Менее чем через сто семьдесят лет, в 1769 году, француз Миколай Юзеф Кугно построил первую паровую моторную машину. У этой машины еще не было своего очага, и для нагрева пара нужно было разжечь костер на земле под котлом. В последующие годы был создан ряд более или менее успешных проектов с паровой тягой, конкурировать с которыми электромобили начали во второй половине XIX века.Автомобиль с бензиновым двигателем внутреннего сгорания был впервые построен в 1875 году Зигфридом Маркусом, но первый коммерческий автомобиль с бензиновым двигателем 0,55 кВт, высоковольтной системой электрического зажигания и цепным приводом на задние колеса был построен только десять лет спустя. Кароль Бенц. 1885–1886 годы стали прорывом в развитии автомобильной промышленности. Гот-либ Даймлер и Кароль Бенц после репетиции со своим первым «Настоящие автомобили», они основали два конкурирующих завода, которые позже стали известны своей продукцией во всем мире.В то же время во многих странах развивается автомобильная промышленность. Во Франции основаны компании Panhard-Levassor (1887), de Dion-Bouton и Peugeot. Чуть позже - только в 1894 году - создается первый американский производитель автомобилей - Duryea Motor Wagon Company. Вскоре после этого были основаны заводы Oldsmobil и Detroit Automobile Company, основанная Генри Фордом. Несмотря на сомнительную полезность выпускаемых в то время автомобилей, развитие автомобильной промышленности на рубеже 20-го века характеризовалось исключительной динамичностью.Результаты проведенных тогда спортивных мероприятий - лучшее доказательство построений того времени. Первый мировой рекорд скорости, установленный в 1902 году на автомобиле с двигателем внутреннего сгорания (предыдущие относились к паровым или электромобилям), составлял уже 122,4 км / ч. В 1909 году автомобиль Benz превышал скорость 200 км / ч. Конечно, это было связано с постоянным совершенствованием конструкции и методов производства автомобиля. В Польше автомобильная промышленность начала развиваться намного позже.Первые польские образцы были созданы в Центральной автомобильной мастерской (CWS), основанной в 1921 году. Они были построены инж. Легковые автомобили Тадеуша Таньского CWS-T1 и CWS-T2. Эти автомобили, однако, не производились серийно. В 1926 году завод Ursus, который до сих пор производил двигатели внутреннего сгорания для сельского хозяйства, покупает лицензию на итальянские грузовики SPA и начинает производство 2-тонного грузовика под названием Ursus - тип A. Также в Урсусе в 1930 году запускается производство двигателей. на основе лицензии компании Saurer.Эти двигатели устанавливались на импортные шасси той же компании. С 1928 года Ursus является организационной частью Państwowe Zakłady Inżynierii (PZInż), которое также производит легковые и грузовые автомобили по лицензии итальянской компании FIAT. Это легковые модели 508-III и 518, а также грузовые модели 621 и 618. На базе этих моделей на заводе «ПЗИНЭ» было изготовлено множество деривативов, в том числе и 20-местный автобус. В 1935-1939 годах было развито много польских построек. Это были: прототип большого легкового автомобиля типа LS, прототип грузовика грузоподъемностью 4,5 тонны, автомобильные двигатели типов 403 и 705, мотоциклы Sokół 200, Sokół 600, M-lll и другие.В июле 1939 года началось расширение заводов с целью выпуска 10 000 грузовиков в год. Однако все эти достижения были уничтожены во время войны. После войны польскую автомобильную промышленность пришлось восстанавливать с нуля. Все виды транспорта, особенно автомобили, были необходимы, чтобы восстановить разрушенную страну. Еще в 1946 году было принято решение о выпуске грузовика собственной конструкции. Под руководством инженера Яна Вернера документация грузового автомобиля с грузоподъемностью готовится в Лодзи и Варшаве. 3,5 т, обозначены символом Star 20.Тот факт, что первые 10 автомобилей были произведены в Стараховицах в 1948 году, несмотря на чрезвычайно тяжелые условия, свидетельствует о необычайных усилиях, энтузиазме и высоком мастерстве людей, которые в те годы строили нашу автомобилизацию. Регулярное производство Starów началось в 1949 году. Три года спустя, в 1951 году, на недавно построенной Fabryka Samochodow Osobowych в Варшаве была собрана опытная серия автомобилей FSO Warszawa, строительство которых велось по советской лицензии. В том же году в Люблине было начато производство 2,5-тонных грузовиков FSC Lublin, также по советской лицензии. Дальнейшее развитие польской автомобильной промышленности включает в себя не только модернизацию заводов в Стараховицах, Варшаве и Люблине, но и запуск новых заводов, таких как Sanocka Fabryka Autobusów, Jelczańskie Zakłady Samochodowe, Завод автомобилей для доставки в Нысе, Fabryka Mechanizmów Samochodowych в Щецине и многие другие.На смену Old 20 пришли Star 21, Star 25, Star 27, Star 28 и 29 и Star 200. В то же время семейство Star выросло за счет множества производных структур, таких как саморазгружающиеся грузовики, тягачи, цистерны, фургоны. , автобусы и др. Был построен внедорожник Star 66, за ним последовали его более новые варианты - Star 660M1 и Star 660M2. В настоящее время выпускается современный внедорожник Star 266. Доработка лицензионной Варшавы, помимо модернизации базовой машины (верхнеклапанный двигатель, измененный кузов и т. Д.)), подарил целый ряд деривативов - кареты скорой помощи, маршрутки (Nysa), микроавтобусы (Żuk) и т. д. Автобусы San, Jelcz и Sanok, крупнотоннажные автомобили A80 и Jelcz 315, популярный легковой автомобиль Syrena - это следующие этапы нашего автомобильного развития. Каждая из этих машин производилась в разных вариантах и постепенно модернизировалась. На базе автомобиля Jelcz 315 создано семейство большегрузных автомобилей - десятитонный Jelcz 316 с дополнительной поддерживающей третьей осью, седельный тягач Jelcz 317, автоцистерна и многие другие.Приобретение лицензии на легковой автомобиль под названием Polski Fiat 125p в Италии в 1965 году имело большое значение для развития польской автомобильной промышленности. Приобретение этой лицензии вместе с современной технологической документацией и машинным парком привело к модернизации не только Варшавского FSO, но и многих сотрудничающих с ним небольших автомобильных заводов. Польский Fiat 125p стал символом современности польской автомобильной промышленности. Экспортируемый во многие страны, собранный польскими командами в Югославии, он также является предметом постоянных разработок конструкторов FSO.На его базе выпускались версии универсал и пикап, а также машина скорой помощи. Много модернизированных изменений коснулось кузова и ходовой части. Широкие возможности экспорта и сотрудничества (особенно с Югославией), связанные с производством польского Fiat 125p, стали стимулом для еще более быстрого развития польской автомобильной промышленности. В 1971 году было подписано лицензионное соглашение с заводами FIAT на производство популярного польского автомобиля Fiat 126p, рассчитанного на самую широкую аудиторию. Polskie Fiaty 126p производится на новых заводах в Бельско и Тыхы.В настоящее время это самые популярные автомобили на наших дорогах. В рамках соглашения с заводами FIAT в 1971-76 годах в Польше была налажена сборка других автомобилей этой компании (из импортных запчастей). Польские автомобили Fiat 127p собирали на Fabryka Samochodow Małolitraowych в Бельско, а польские автомобили Fiat 128p, 131p и 132p собирали на FSO в Варшаве. При этом продолжаются работы по модернизации выпускаемых моделей и подготовке новых. Конструкторы FSO в сотрудничестве со специалистами Finny FIAT разработали новую модель легкового автомобиля под названием Polonez.Его производство началось в 1978 году, без остановки производства польского Fiat 125p. Polonez - это автомобиль с совершенно новым кузовом, полностью отвечающий современным тенденциям развития с точки зрения эстетики и эргономики, а также пассивной безопасности. Пять версий двигателей в стадии подготовки, улучшенное шасси и очень тщательная антикоррозионная защита делают Polonez полностью современным автомобилем и могут успешно конкурировать с автомобилями известных европейских компаний.Особенно динамичное развитие автомобильной промышленности в последнее десятилетие коснулось также грузовиков и автобусов. В 1972 году было заключено лицензионное соглашение с французской компанией Berliet на производство автобусов большой вместимости. В Jelczańskie Zakłady Samochodowe сначала была начата сборка автобусов Jelcz-Berliet PR 100 французской постройки, а затем производство автобусов Jelcz-Berliet PR 110, построенных совместно польскими и французскими специалистами. Эти автобусы вместе с современным Autosan H9 от Санока, способствовал полной модернизации подвижного состава предприятий связи.Одновременно с сотрудничеством с французской компанией Berliet, Jelczańskie Zakłady Samochodowe установили контакты с австрийской компанией Steyr. В результате этого сотрудничества в городе Ельч создается современное семейство большегрузных автомобилей Jelcz-Steyr. Завод грузовиков в Стараховице наладил сотрудничество со шведской компанией Volvo. Завод сельскохозяйственных автомобилей Tarpan был основан в Антонинеке недалеко от Познани. На Люблинском грузовом заводе производится семейство новых грузовых автомобилей.Фургон Nysa производства FSD в Нысе модернизируется. Польская автомобильная промышленность - это не только автомобили. Мы также производим мотоциклы и мопеды, широкий ассортимент автомобильных прицепов, создаются заводы, специализирующиеся на производстве узлов, таких как коробки передач (Tczew), рулевые механизмы и приводные валы (Szczecin), амортизаторы (Krosno) и другие. Развитие производства идет рука об руку с развитием автомобильной техники - СТО, ремонтных заводов и т. Д.Столь значительное развитие автомобильной промышленности в Польше тесно связано с общим экономическим развитием страны и является его необходимой составляющей. Важно понимать, что автомобиль - это средство сообщения, которое едет туда, где нет ни железной дороги, ни самолета. Никакие другие транспортные средства не могут выполнять задачи, которые выполняют автомобили, например, в строительстве, торговле или связи. Сегодня легковые автомобили и автобусы способствуют решению сложных коммуникационных проблем больше, чем железная дорога и авиация.Поэтому степень «автомобилизации» страны в настоящее время является одним из основных показателей экономического уровня общества. Наряду с развитием автомобильной промышленности наблюдаются изменения в конструкции транспортных средств с целью улучшения их эксплуатационных возможностей и повышения комфорта и безопасности использования. Увеличивается грузоподъемность грузовых автомобилей, увеличивается количество разновидностей автомобилей, адаптированных к специализированному транспорту и для выполнения строго определенных задач. Цель состоит в том, чтобы максимально увеличить межремонтный пробег, упростить и сократить количество необходимых работ по техническому обслуживанию, а также сократить время погрузки и разгрузки.Эти тенденции проявляются, в том числе, в увеличении долговечности узлов, устранении точек, требующих периодической смазки, использовании саморазгрузочных и автоматических погрузочных машин, использовании контейнеров и т. Д. Наряду со стремлением улучшить эксплуатационные характеристики автомобилей, все больше внимания уделяется обеспечению максимальной безопасности и комфорта вождения. Поэтому вопросы надежности тормозной и рулевой систем, устойчивости движения транспортного средства и конструкции кузова, обеспечивающей максимальную безопасность в случае аварии, приобретают особое значение.Использование ремней безопасности обязательно, разработаны более эффективные фары, направленные на то, чтобы исключить ослепление водителей встречных транспортных средств. Забота об улучшении комфорта вождения проявляется, прежде всего, в разработке конструкции подвески, сидений, улучшении звукоизоляции и т. Д. Еще не так давно комфорт вождения считался привилегией легковых автомобилей, учитывая, что в грузовых автомобилях это это второстепенное дело. Развитие автомобильного транспорта на дальние расстояния повлекло за собой необходимость обеспечить наилучшие условия труда для водителя и пассажиров.Стало очевидно, что вопросы комфорта и, следовательно, снижения утомляемости водителя тесно связаны с вопросами безопасности дорожного движения. Поэтому в современных автомобилях им придается большое значение.
.
Авиационный поршневой двигатель внутреннего сгорания - конструкция - SAMOLOTY.PL

С точки зрения конструкции авиационный поршневой двигатель внутреннего сгорания характеризуется следующими наиболее важными размерами:

Внешняя контрольная точка (ZZP) поршня, также известная как верхняя контрольная точка (GZP) - это наивысшее положение поршня во время его хода

Внутренняя контрольная точка (WPA) поршня, также известная как нижняя контрольная точка (DZP) - это самое нижнее положение поршня во время его хода

Рабочий ход - это объем, на который изменяется рабочий объем цилиндра при перемещении поршня между ZZP и WPA.

Объем двигателя
- это сумма рабочего объема всех его
цилиндров.

Объем камеры сгорания - это объем между верхом поршня в его ЗЗП и стенками цилиндра

Общий объем - это сумма объема цилиндра и объема камеры сгорания

Общий рабочий объем двигателя - это сумма общего рабочего объема всех его цилиндров

Фото 16.Схематический разрез четырехтактного двигателя с искровым зажиганием.

По характеристикам двигателя выделяют следующие основные параметры:

Мощность двигателя - определяется в киловаттах (кВт) или механических лошадях (км), где:

1 кВт = 1,36 л.

Полезная мощность двигателя Ne (т.е. мощность, передаваемая на винт) - это разница между указанной мощностью Ni (мощностью, которую двигатель развивает внутри цилиндров) и мощностью механического сопротивления, Нм (это мощность, используемая для преодоления трения в двигатель, для выполнения процессов всасывания и выхлопа и привода агрегатов двигателя, включая системы наддува и планера).В современных авиационных поршневых двигателях сила механического сопротивления снижает указанную мощность (и, следовательно, полезную мощность) примерно на 15-20%. В целом можно сказать, что мощность двигателя увеличивается с:

- увеличение водоизмещения

- частота вращения

- увеличение количества цилиндров

- температура двигателя (до номинального температурного предела)

- степень сжатия

Полезная мощность (N e ) = Указанная мощность (N и ) - Мощность механического сопротивления (N м )

Полезная мощность (также известная как эффективная мощность) измеряется на коленчатом валу или на валу редуктора гребного винта.

По полезной (эффективной) мощности мы выделяем:

- Максимальная мощность Nmax - это мощность, которую двигатель развивает при полностью открытой дроссельной заслонке. Это может быть достигнуто только в течение короткого времени, указанного производителем. На полностью открытой дроссельной заслонке двигатель в основном работает только во время взлета.

- Номинальная мощность Nном - мощность, при которой двигатель может работать на земле, не нанося вреда его конструкции.

- Рабочая мощность Nekspl - это мощность, которую двигатель может развивать в течение неограниченного времени и составляет ок.0,9 значения номинальной мощности

- Крейсерская мощность Nflow - иначе известная как ходовая мощность. Именно мощность двигателя позволяет самолету достигать и поддерживать постоянную крейсерскую скорость на больших расстояниях с максимальной экономией на разработке. Это составляет примерно 0,7 номинальной мощности.

90 106

Крутящий момент двигателя (Мо) - это мера способности двигателя преодолевать сопротивление вращению его вала при заданной скорости вращения.Это произведение силы, возникающей в результате давления газов, действующих на поршень, и длины кривошипа коленчатого вала. Как известно, кривошип для двигателя с заданным рабочим объемом цилиндра имеет постоянное значение, поэтому численное значение крутящего момента зависит от величины силы, действующей на поршень. Единица измерения Ньютон-метр (Нм). Крутящий момент достигает максимума при частоте вращения двигателя примерно в 0,5 - 0,6 раза превышающей номинальную частоту вращения двигателя. В зависимости от мощности и оборотов, развиваемых двигателем, можно выделить следующий крутящий момент:

- Номинальная (млн унций) - развиваемая двигателем при номинальной частоте вращения

- Максимум (Momax) - самый большой, который может развить двигатель.Этот крутящий момент всегда больше крутящего момента, развиваемого двигателем при номинальной мощности, то есть Moz.

90 120

Обороты двигателя - обозначены символом n и определяются числом радиан вращения коленчатого вала в секунду (рад / с). Однако в обычном использовании он используется для записи этой величины в число оборотов коленчатого вала в минуту (об / мин), где:

1 рад / с = 377 об / мин

Мощность двигателя увеличивается с увеличением скорости вращения, потому что при более высоких оборотах увеличивается количество циклов, выполняемых двигателем в единицу времени.Однако скорость вращения не может расти бесконечно. Он ограничен, с одной стороны, прочностью материалов двигателя (вместе с ее увеличением увеличиваются инерционные силы и внутренние сопротивления, что значительно сокращает срок службы двигателя), а с другой стороны, термодинамическими явлениями. Поскольку чем выше частота вращения, тем меньше времени требуется для заполнения цилиндров смесью и их опорожнения после рабочего цикла. В конце концов, время для этого процесса становится настолько коротким, что цилиндры просто не успевают наполняться или опорожняться.Частота вращения современных LSST находится в диапазоне 2300… 3500 об / мин (6,1… 9,3 рад / с). Имеются скорости вращения:

Максимум (Nmax) - это наивысшая допустимая частота вращения, при которой двигатель может работать непрерывно не более 5 минут. На этой скорости эффективная мощность падает до нуля, потому что гидравлическое сопротивление потоку смеси резко возрастает (т. Е. Цилиндры заполняются до очень небольшой степени) и другое механическое сопротивление.Таким образом, двигатель использует всю производимую мощность для преодоления внутреннего сопротивления трения.

Номинал (Nном) - это частота вращения двигателя, при которой он работает наиболее эффективно,

Acceptable (Ndop) - максимально допустимый производителем

Максимальная мощность (Nn) - не путать с Nmax. LV - максимальная мощность двигателя с заданной регулировкой. Nn может быть равно Nmax, а может и не быть.

Частота вращения минимального удельного расхода топлива (Nb) - на этой частоте вращения двигатель имеет наименьший удельный расход топлива.

Минимум (Nmin) - это самая низкая скорость, при которой двигатель может работать под нагрузкой.

Холостая передача (Нет) - это самая низкая скорость, на которой двигатель может работать без нагрузки

90 156

КПД двигателя (Ne) - это количество работы, которую двигатель может преобразовать в механическую работу (то есть привод винта и движение самолета) по отношению к количеству, подаваемому в топливе и производимому в процессе химического сгорания в цилиндрах. :

КПД двигателей внутреннего сгорания, к сожалению, невысок и составляет ок.30-40%. Это означает, что только 30-40% энергии, содержащейся в топливе, преобразуется в полезную работу, то есть работу, которую можно использовать для приведения в движение самолета. Остальные - это потери, показанные в следующем энергетическом балансе двигателя:

Фото 17. Энергетический баланс ДВС

90 182

Степень сжатия (ε) - показывает, во сколько раз объем над поршнем уменьшается в его внешней точке поворота ZZP (то есть в камере сгорания Vk) во время сжатия по отношению к общему объему цилиндра Vc.

Степень сжатия показывает силу сжатия смеси. В авиационных двигателях с искровым зажиганием (SI) он составляет от 6 до 10. В случае дизельных двигателей с воспламенением от сжатия - ZS - (а они использовались для двигателей самолетов в 1940-х годах) эта степень должна быть намного выше, чтобы сжатый воздух достиг температуры, подходящей для воспламенения впрыскиваемого топлива. Тогда 13-22.

Полезное давление газов в цилиндре ( P e ) - это давление, создаваемое в камере сгорания при сгорании топливовоздушной смеси, действующее на поршень и вызывающее его движение вниз (т.е. ZZP к WZP).В авиадвигателях это в среднем:

- без наддува P e = 885… 1078 кН / м2 (9… 11 кГ / см2)

- с наддувом P e = 1178… 1960 кН / м2 (12… 20 кГ / см2)

Из-за эксплуатационных свойств двигателя выделяются следующие характеристики:

стенд - содержит все параметры двигателя, которые были определены на основании измерений, проведенных перед его сборкой на самолет.Измерения производятся на испытательном стенде, т.н. динамометр. Они используются для определения:

- зависимость крутящего момента и расхода топлива при заданной частоте вращения в условиях нулевой высоты и нулевой скорости (H = 0, v = 0)

- температура охлаждающей жидкости и масла

- давление наддува

- давление в цилиндрах

- Давление масляной системы

- давление в топливной системе

- Размер крутящего момента

- мощность
90 106

внешний - определяет величину крутящего момента, расхода топлива, полезной мощности в зависимости от оборотов двигателя.Измерение производится на земле, т.е. на постоянной высоте. После запуска двигателя дроссельная заслонка полностью открывается и проводятся измерения. Частота вращения двигателя изменяется путем изменения нагрузки на двигатель, то есть путем изменения диаметра установленного гребного винта или изменения угла его лопастей. Внешние характеристики позволяют получить информацию о максимальной мощности данного двигателя при различных оборотах и удельном расходе топлива с этими параметрами.

Пропеллер
- это в некотором роде противоположность по внешним характеристикам.Измерения производятся в полете, а изменение скорости вращения производится путем открытия или закрытия дроссельной заслонки. Он показывает, как меняются мощность и удельный расход топлива при постоянной нагрузке двигателя, работающего на заданной высоте.

универсальный - определяется на основании измерений на динамометре. Скорость вращения изменяется установкой дроссельной заслонки. Определена зависимость крутящего момента двигателя и удельного расхода топлива от изменения частоты вращения.Эти характеристики позволяют правильно регулировать подачу топлива, зажигание и нагрузку на двигатель.

Поршневые двигатели внутреннего сгорания классифицируются по способ работы в двух основных типах:

четырехтактные поршневые двигатели

Двухтактные поршневые двигатели

Помимо конструктивных различий, главным образом в конструкции системы газораспределения, оба типа двигателей в основном разделены по количеству ходов поршня (так называемоерабочих ходов) на число оборотов коленчатого вала. Рабочий ход - это тот ход, во время которого смесь воспламеняется и газы расширяются, а давление толкает поршень вниз, то есть он выполняет работу, преобразовывая химическую энергию в (механическую) кинетическую энергию. В четырехтактных двигателях один рабочий ход соответствует двум оборотам вала, в двухтактном двигателе один рабочий ход соответствует одному обороту коленчатого вала. Мы поймем, почему это так, после краткого обзора рабочих циклов обоих двигателей.

Maciej ugowski 90 050
.
Как рассчитать мощность станка. Характеристики двигателя. Мощность, крутящий момент, топливная экономичность

Добавлен: 29.04.2005.

Мощность двигателя является основным показателем рейтинга. автомобиль и его эксплуатационные характеристики. В некоторых странах этот показатель также используется для расчета налогов и затрат на страхование.

К сожалению, показатели энергопотребления двигателей, используемые в международной практике, во многих случаях напрямую не сравниваются между собой, хотя между отдельными единицами измерения существуют четкие взаимосвязи, например:

И хотя он уже прочно вошел в потребление киловатт, все же мощность определяется по различным стандартам и инструкциям по тестированию.Ниже представлены организации, разработавшие методы измерения мощности двигателей. Он частично отказался от индивидуальных методов измерения для достижения оптимальной гармонизации в этой области.

DIN - Немецкий институт стандартизации

ECE - Экономическая комиссия Организации Объединенных Наций, UNZ

EG - Европейское экономическое сообщество, ЕЭС
ISO
- Международная организация по стандартизации, ISO

Jis - отраслевой стандарт Японии

SAE - Общество инженеров автомобильной промышленности (США)

Обычно мощность двигателя (P) рассчитывается на основе крутящего момента двигателя (MA) и частоты вращения двигателя (N):

Крутящий момент двигателя (MA) выражается в мощности (P), которая действует на плечо рычага (I):

P = f × i × n

Для определения мощности двигателя эти показатели измеряются на стенде, а не на автомобиле с гидравлическими тормозами или электрогенераторами.В то же время двигатель, производимый двигателем, преобразуется в тепло. Для определения силовых характеристик двигателя при полной нагрузке измерения обычно проводят при 250 - 500 об / мин.

При этом следует различать два метода определения мощности:

Полезная мощность ,
или реальная

Испытательный двигатель оснащен всем вспомогательным оборудованием, необходимым для работы автомобиля по агрегатам - генератором, глушителем, вентилятором и т. Д.

Кнопка включения.,
или «лабораторная мощность» (стеллаж)

Испытательный двигатель не оборудован всеми вспомогательными устройствами, необходимыми генератору для работы транспортного средства. Эта мощность соответствует прежней системе SAE; Валовая вместимость выше чистой на 10-20%.

В обоих случаях это называется «эффективная мощность»:

Р EFC - Измеренная установленная мощность двигателя

P sti = p sfff × k

P File - уменьшенная мощность или пересчитана до указанного эталонного состояния

К - поправочный коэффициент.

Эталонное состояние.

Из-за разной плотности воздуха (из-за атмосферного давления, температуры и влажности воздуха) воздух «тяжелее или легче» проходит через двигатель, при этом количество топливной смеси, поступающей в двигатель, будет больше или меньше. Следовательно, измеренная мощность двигателя будет больше или меньше.

Изменения атмосферных условий во время испытания учитываются поправочным коэффициентом, связывающим измеренную мощность с определенным эталонным состоянием.Например, мощность двигателя уменьшается примерно на 1% на 100 м с увеличением высоты, а атмосферное давление около 8 мбар соответствует примерно 8 мбар.

В разных стандартах и инструкциях по испытаниям указаны разные страны и способы пересчета мощности, измеренной в реальных атмосферных условиях во время испытаний:

Стандарт DIN 70020.

Стандарт EEC 80/1269 (88/195)
Стандарт UNECE-R 85
Стандарт ISO 1585.

1013 / п × кв. Король (273 + T / 293)

(99 / p S) 1,2 × (T / 198) 0,6 9000 3

P - атмосферное давление

P S - атмосферное давление воздуха в сухую погоду (за вычетом парциального давления водяного пара)

t - Температура, ° C

T - Температура, до

Но это преобразование разрешено только для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием (бензиновые).Для дизельных двигателей используются более сложные формулы. Мощность двигателя по стандарту DIN с уменьшением мощности на 1-3% в соответствии со стандартами EEC или ISO / UNECE различными методами Расчет поправочных коэффициентов. Скорее, значительные различия в соотношении мощностей для японского стандарта JIS или SAE от немецкого стандарта DIN объяснялись использованием полной мощности или комбинированных форм валовой / чистой мощности.

Однако важные современные стандарты Все больше и больше соответствуют пересмотренному стандарту ISO 1585 (полезная мощность), поэтому прежние существенные различия (до 25%) больше не существуют.

90 130 Источник: Каталог «Автосервис» 90 131
.90,000 мощность против крутящего момента - Техника вождения автомобиля «Техника вождения автомобиля »

мощность * = (крутящий момент ** x оборотов в минуту) / 9549

* мощность в киловаттах ( кВт )

** Крутящий момент в Ньютон-метрах ( NM )

Эти шаблоны нельзя обсуждать - они просто существуют.

Немного практики

Но что это означает на практике? Во-первых, с точки зрения водителя крутящий момент «правил»! Каждый автомобиль на каждой данной передаче ускоряется со скоростью, точно соответствующей кривой крутящего момента. Другими словами, автомобиль ускоряется быстрее всего, когда крутящий момент достигает максимального значения. Ниже и выше этого значения ускорение ниже. Момент - единственное, что чувствует водитель, а мощность для него - эфемерная ценность.100 Нм крутящего момента будут тянуть столько же при 2000 об / мин, как и при 4000 об / мин, в то время как мощность будет удвоена. Поэтому мощность не особо важна с точки зрения водителя и равна крутящему моменту двигателя. только при 5252 об / мин / мин, где пересекаются кривые мощности и крутящего момента.

В отличие от кривой крутящего момента и соответствующего сжатия водителя в сиденье, мощность резко возрастает с увеличением числа оборотов, особенно когда одновременно увеличивается крутящий момент.Мощность будет увеличиваться с увеличением числа оборотов двигателя, даже если крутящий момент уже начинает падать. Однако, как уже упоминалось, мощность не имеет ничего общего с тем, что чувствует водитель.

Вы не верите?

Ничего страшного. Разгоните автомобиль до скорости, при которой он достигает максимального крутящего момента на первой передаче и дроссельной заслонке. Чувствуете, как приятно он вдавливается в кресло? Теперь проделайте то же самое с максимальным значением мощности. Это уже не так хорошо, правда? Хорошо, мы можем продолжить.

Я на питании

Итак, если крутящий момент так важен, почему мы заботимся о мощности?

Потому что (процитирую своего друга):

Лучше получить крутящий момент на высоких оборотах двигателя, чем на низких оборотах, поскольку тогда можно использовать передаточные числа.

Чтобы проиллюстрировать, что я имею в виду, позвольте мне использовать пример водяной мельницы, которой я недавно имел возможность восхищаться. У него было очень большое колесо, которое лениво вращалось вокруг вала, который затем соединялся с механизмами внутри.Проведя расчеты и поговорив с людьми, работающими на мельнице, я смог подсчитать, что она генерирует крутящий момент в 3525 Ньютон-метров. Я посчитал его скорость и обнаружил, что он вращается с 12 оборотами. / мин. Если бы мы подключили мельницу, скажем, к колесам автомобиля, она бы разогнала их до скорости 12 об / мин. / мин. в мгновение ока абсолютно не замедляя вашу передачу.

Подробнее: 1 2 3 4 »»
.
Смотрите также

Асбестовая нить для глушителя

Тяга ру

Кома масло подбор по автомобилю

Насос охлаждающей жидкости

Вождение в гаи

История двигателей

Нужно ли греть машину зимой

Сужение дороги без знаков и разметки

Шины из китая

Турбонаддув двигателя

Высокие обороты двигателя на холостом ходу

	Стандарт DIN 70020.	Стандарт EEC 80/1269 (88/195) Стандарт UNECE-R 85 Стандарт ISO 1585.


	1013 / п × кв. Король (273 + T / 293)	(99 / p S) 1,2 × (T / 198) 0,6 9000 3

Эффективная мощность двигателя это

ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ - это... Что такое ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ?

Смотреть что такое "ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ" в других словарях:

Книги

эффективная мощность двигателя - это... Что такое эффективная мощность двигателя?

Смотреть что такое "эффективная мощность двигателя" в других словарях:

Эффективная мощность двигателя

Эффективная мощность двухтактного двигателя

Эффективная мощность двигателя - Энциклопедия по машиностроению XXL

Мощность двигателя: индикаторная и эффективная

Тепловой баланс судового дизеля и его составляющие

Индикаторная и эффективная мощность двигателя

Определение среднего индикаторного давления

Коэффициенты полезного действия и их взаимосвязь

Удельные расходы топлива

Индикаторная мощность и эффективная, важные показатели двигателей авто

Мощность двигателя

Параметры двигателя внутреннего сгорания - Infor.pl

Характеристики двигателя - о чем говорят графики?

Характеристика скорости

Нагрузочная характеристика

Регулирующие характеристики

Общие характеристики

Крутящий момент и мощность двигателя, а также его нагрузка (4)

Основная

Авиационный поршневой двигатель внутреннего сгорания - конструкция - SAMOLOTY.PL

Как рассчитать мощность станка. Характеристики двигателя. Мощность, крутящий момент, топливная экономичность

Немного практики

Я на питании

Подробнее: 1 2 3 4 »»

Смотрите также