Показатели, характеризующие работу двигателя

Транспорт » Проектирование и моделирование двигателя внутреннего сгорания » Показатели, характеризующие работу двигателя

Под средним индикаторным давлением Pi понимают такое условное постоянное давление, которое действуя на поршень в течение одного рабочего хода, совершает работу, равную индикаторной работе газов в цилиндре за рабочий цикл.

Согласно определению, среднее индикаторное давление - отношение индикаторной работы газов за цикл Li к единице рабочего объема цилиндра Vh, т.е.

Pi=Li/Vh.

Индикаторной мощностью Ni называют работу, совершаемую газами в цилиндрах двигателя в единицу времени. Индикаторная работа (Дж), совершаемая газами в одном цилиндре за один рабочий цикл Li=Pi·Vh.

Так как число рабочих циклов, совершаемых двигателем в секунду, равно 2n/T, то индикаторная мощность (кВт) одного цилиндра

Ni=(2/T) ·Pi·Vh·n·10-3,

где n - частота вращения коленчатого вала, 1/с,

T - тактность двигателя - число тактов за цикл,

Эффективной мощностью Ne называют мощность, снимаемую с коленчатого вала двигателя для получения полезной работы.

Эффективная мощность меньше индикаторной Ni на величину мощности механических потерь Nm, т.е. Ne=Ni-Nm.

Механические потери в двигателе оцениваются механическим КПД Nm, которое представляет собой отношение эффективной мощности к индикаторной, т.е.

Nm=Ne/Ni=(Ni-Nm) /Ni=1-Nm/Ni.

Для современных двигателей механический КПД составляет 0.72 - 0.9.

Зная величину механического КПД можно определить эффективную мощность

Ne= Nm·Ni.

Разность между средним индикаторным давлением Pi и средним давлением механических потерь Pm называют средним эффективным давлением Pe, т.е.

Pe=Pi-Pm.

Эффективная мощность двигателя Ne=(2/T)·Pe·Vh·n·i·10-3, откуда среднее эффективное давление Pe=103·Ne·T/(2Vh·ni) .

Относительное уменьшение индикаторной мощности Рi за счёт мощности механических потерь Рм оценивается механическое КПД, причём:

.

Эффективная топливная экономичность двигателя оценивается эффективным КПД ηе или удельным эффективным расходом топлива ge.

Эффективным КПД называется отношение количества теплоты Qе, преобразованной в эффективную работу We, ко всей подведённой теплоте Qo, т.е.

.

После преобразований полученного выражения окончательно:

Выразив эффективную мощность, получим связь между всеми КПД двигателя:

,

где ηt, ηо, ηм – соответственно термодинамический, относительный и механический КПД двигателя.

Для оценки эффективности использования рабочего объёма цилиндра применяют литровую мощность Рл (в кВт/л), представляющую собой отношение эффективной мощности Ре к рабочему объёму Vл (в л.).

Это уравнение показывает, что литровая мощность, определяющая степень форсирования двигателя, может быть увеличения при повышении среднего эффективного давления Ре, частоты вращения коленчатого вала.

Расчет коленчатого вала
Расчетная сила Рz=рz*Fп, Н является условной, так как в процессе пуска тепловой режим двигателя не является установившимся и величина рz, (пусковое) отличается от рz рабочего. Однако не следует полагать, что при пуске индикаторная диаграмма будет близка к диаграмме холостого хода двигателя. Пусково ...

Расчет металлорежущего оборудования
Определение числа металлорежущих станков и подбор их по видам и размерам во многом зависят от номенклатуры ремонтируемых объектов и от типа производства. Число станков определяем по трудоемкости станочных работ по видам. Количество токарных станков определяем по формуле [1]: (13) где Тс – трудоемко ...

Цели и задачи курсового проекта
Спроектировать бульдозер ДЗ–24А на базе тягача Т–180, для определения грунтовых условий и режимов работы. Назначение, устройство и принцип действия бульдозера Бульдозеры представляют собой навесное оборудование на базовый гусеничный или пневмоколесный трактор. По назначению – общего назначения, при ...