Эффективные показатели работы двигателя. Определение его основных размеров

Эффективная мощность и крутящий момент. Индикаторную мощность невозможно полностью использовать для движения автомобиля. Часть этой мощности затрачивается в двигателе на преодоление сил трения и приведение в действие вспомогательных механизмов (механизма газораспределения, водяного, масляного, топливного насосов, генератора и т. д.). Мощность механических потерь. Мощность Nмех, затрачиваемая в двигателе, называется мощностью механических потерь.

Эффективной мощностью двигателя. мощность Ne, равная разности мощностей Ni и Nмех и передаваемая трансмиссии автомобиля, называется эффективной мощностью двигателя.

 

По аналогии с литровой индикаторной мощностью двигателя введено понятие о литровой эффективной мощности, позволяющее сравнивать эффективность различных двигателей.

Литровая эффективная мощность автомобильных двигателей находится в следующих пределах: для карбюраторных двигателей обычных автомобилей 15÷ 40 кВт/л, для дизелей 11÷ 22 кВт/л.

Эффективный крутящий момент. Если известна мощность Ne и соответствующая ей частота вращения nе вала двигателя, то эффективный крутящий момент на валу

Механический КПД. Для удобства оценки механических потерь двигателя введено понятие о механическом КПД, η мех, который представляет собой отношение эффективной и индикаторной мощностей:

 

Механический КПД при номинальном режиме работы бензинового двигателя равен 0, 70÷ 0, 87, дизеля 0, 75÷ 0, 90.

Среднее эффективное давление. Среднее эффективное давление, т. е. часть среднего индикаторного давления, используемая для приведения в действие трансмиссии автомобиля.

 

Среднее эффективное давление при номинальном режиме работы двигателя равно для карбюраторных двигателей 0, 6÷ 1, 0 МПа, для дизелей 0, 45÷ 0, 8 МПа,

Эффективный удельный расход топлива. Аналогично удельному
индикаторному расходу топлива эффективный удельный расход топ­
лива:

 

Определение основных размеров двигателя.

 

Диаметр цилиндра D и ход поршня S определяют в следующем порядке. По расчетной индикаторной диаграмме находят давление p_i. По аналогии с существующими конструкциями задаются значением η мex и определяют давление ре. Затем по формуле:

находят рабочий объем одного цилиндра по заданным значениям эффективной мощности двигателя и частоты вращения его вала при номинальном режиме работы:

Заменив в этом уравнении объем Vh его выражением из формулы и обозначив отношение S/D через k, получают (в дм)

S=kD получим

 

Показатель	K=S/D	D, мм
Бензиновые двигатели	0, 7–1, 0	60–110
Дизели	0, 9—1, 2	80–130

Теплоиспользование в двигателях

 

Степень использования теплоты, введенной в реальный двигатель с топливом, оценивают индикаторным, относительным и эффективным КПД. Распределение этой теплоты на теплоту, превращаемую в полезную работу и различные виды потерь, характеризуется тепловым балансом двигателя.

Индикаторный КПД представляет собой отношение теплоты, превращаемой в индикаторную работу Li к теплоте, введенной в цилиндр в результате сгорания топлива Ни.

где 3600 кДж/кВт·ч) — термический эквивалент работы; giHи — теплота, затраченная на получение 1 кВт·ч индикаторной работы. С его помощью оценивают степень использования теплоты в действительном цикле с учетом всех тепловых потерь в цилиндре двигателя.

Относительный КПД представляет собой отношение индикаторного КПД к термическому КПД:

и позволяет определить степень совершенства действительного цикла по отношению к теоретическому.

Эффективный КПД представляет собой отношение количества теплоты, превращаемой в полезную эффективную работу, к количеству теплоты, выделившейся в результате сгорания топлива. Следовательно, коэффициент η е учитывает тепловые и механические потери, т. е. характеризует экономичность работы двигателя в целом.

Величины коэффициентов η i, η g и η е лежат в следующих пределах:

Параметры	η i	η g	η е
Карбюраторные двигатели	0, 25-0, 35	0, 6-0, 8	0, 22-0, 30
Дизели	0, 28-0, 50	0, 6-0, 8	0, 27-0, 42

Тепловой баланс двигателя

 

Тепловой баланс составляют по результатам испытаний двига­теля за 1 ч работы при установившемся тепловом режиме. Его представляют в виде уравнений:

или

где Q — теплота, выделившаяся в результате полного сгорания введенного в двигатель топлива; Qе — теплота, эквивалентная эффективной работе двигателя; Qохл„ — теплота, отведенная в охлаждающую среду, включая и теплоту, эквивалентную работе трения поршня о цилиндр; Qr — теплота, уносимая с отработавшими газами; Qн — теплота, не выделившаяся вследствие неполного сгорания топлива (при а < 1); Qост — остаточный член уравнения, учитывающий прочие тепловые потери; qе = Qе100/Q, %; qохл = Qохл/100/Q, % и т. д. — члены уравнения теплового баланса, составленного в относительных единицах.

Слагаемые теплового баланса изменяются в зависимости от нагрузки, теплового состояния и скоростного режима работы двигателя. Их значения (в %), соответствующие работе двигателя на номинальном режиме, следующие:

Параметр	qe	qохл	qr	qн	qост
Бензиновый двигатель	18—30	12—25	30—55	0—30	8–10
Дизель	27–42	15–35	25—45	0—5	2—5

Тепловой баланс дает наглядное количественное представление о теплоиспользовании в реальном двигателе и позволяет обнаружить причины, ухудшающие экономичность его работы.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. CEМEЙНOE КОНСУЛЬТИРОВАНИЕ, ЕГО ОСОБЕННОСТИ
2. Cистемы зажигания двигателей внутреннего сгорания, контактная сеть электротранспорта, щеточно-контактный аппарат вращающихся электрических машин и т. п..
3. Cистемы зажигания двигателей внутреннего сгорания, контактная сеть электротранспорта, щеточно–контактный аппарат вращающихся электрических машин и т. п..
4. Ex. Переведите, обратив внимание на перевод инфинитива, определите его функцию.
5. I) индивидуальная монополистическая деятельность, которая проявляется как злоупотребление со стороны хозяйствующего субъекта своим доминирующим положением на рынке.
6. I-1. Определение объёма гранта
7. I. Если глагол в главном предложении имеет форму настоящего или будущего времени, то в придаточном предложении может употребляться любое время, которое требуется по смыслу.
8. I. Теоретические основы экономического воспитания детей старшего дошкольного возраста посредством сюжетно-ролевой игры
9. I.3. ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ ЛЮДЕЙ СТАРШЕГО ВОЗРАСТА И ПУТИ ИХ ПРОФИЛАКТИКИ
10. II РАЗДЕЛ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШЕСТИЛЕТНЕГО РЕБЕНКА
11. II семестр – срок сдачи контрольных работ до 1 апреля текущего учебного года.
12. II. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ГРАНИЦ МОРФОЛОГИЧЕСКОГО ПОЛЯ ЧЕЛОВЕКА