4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое индикаторная мощность это мощность двигателя

Что такое мощность двигателя

Под мощностью следует понимать физическую величину, которая показывает совершаемую двигателем работу за единицу времени. При вращательном движении мощность определяется как произведение крутящего момента на угловую скорость вращения коленчатого вала. Обычно она указывается в лошадиных силах (л.с.), но встречается измерение и в кВт.

Существует несколько единиц измерения под названием «лошадиная сила», но, как правило, имеется в виду так называемая «метрическая лошадиная сила», которая равная ≈ 0,7354 кВт. А вот в США и Великобритании лошадиные силы, касающиеся автомобилей, приравнивают к 0,7456 кВт, то есть как 75 кгс*м/с, что приблизительно равно 1,0138 метрической.

  • 1 кВт = 1,3596 л.с. (для метрического исчисления);
  • 1 кВт = 1,3783 hp (английский стандарт);
  • 1 кВт = 1,34048 л.с. (электрическая «лошадка»).

Если же конвертировать мощность 1 лошадиной силы в киловатты (в промышленности или энергетике), то она будет примерно равна 0,746 кВт. Понятие лошадиная сила не входит в международную систему измерений (СИ), поэтому измерение мощности в кВт будет более правильным.

Мощность, развиваемая газами внутри цилиндров двигателя, называется индикаторной мощностью (Pi ). Индикаторная мощность не может быть полностью использована для движения автомобиля, так как часть этой мощности затрачивается на преодоление сил трения в самом двигателе (трение в подшипниках, между деталями цилиндропоршневой группы и газораспределительного механизма, взбалтывание масла и т.п.), а также привод вспомогательных механизмов (генератора, насоса охлаждающей жидкости и др.). Индикаторная мощность определяется по выражению

Pi = iVhpi n / 30τ,

где i – число цилиндров;

pi – индикаторное давление;

n – частота вращения коленчатого вала;

Мощность, которая может быть снята с коленчатого вала двигателя и использована для осуществления движения автомобиля, называется эффективной мощностью (Peff ). Ее не следует путать с индикаторной мощностью двигателя. Эффективная мощность меньше индикаторной мощности на величину механических потерь:

Peff = iVhpеn / 30τ

где pе – эффективное давление.

Механические потери удобно представлять в виде механического коэффициента полезного действия (КПД) двигателя (ηм). КПД двигателя равен отношению эффективной и индикаторной мощности:

ηм = Рeff / Pi .

Величина КПД современных двигателей лежит в пределах 0,7…0,9. Величину КПД определяют экспериментально на специальных установках (тормозных установках барабанного или иного типа, развивающих заданное тормозное усилие), где VH – рабочий объем двигателя (см3); pe – среднее эффективное давление (бар); K – тактовый коэффициент (K = 1 – для двухтактного; K = 2 – для четырехтактного двигателя).

Мощность двигателя – это гарантируемая изготовителем мощность двигателя в режиме полного дросселя и заданной частоты вращения, т.е. при работе двигателя на номинальной частоте вращения при полной подаче топлива.

Чем больше мощность, тем большую скорость сможет развить автомобиль.

Виды мощности

Для определения характеристик двигателя применяют такие понятия мощности как:

  • индикаторная;
  • эффективная;
  • литровая.
Читать еще:  Электрическая схема системы управления 409 двигателем

Индикаторной называют мощность, с которой газы давят на поршень. То есть, не учитываются никакие другие факторы, а только давление газов в момент их сгорания. Эффективная мощность, эта та сила, которая передается коленчатому валу и трансмиссии. Индикаторная будет пропорциональной литражу двигателя и среднему давлению газов на поршень.

Эффективная мощность двигателя будет всегда ниже индикаторной.

Также есть параметр, называемый литровой мощность двигателя. Это соотношение объема двигателя к его максимальной мощности. Для бензиновых моторов литровая мощность составляет в среднем 30-45 кВт/л, а у дизельных – 10-15 кВт/л.

Индикаторные показатели работы двигателя. Индикаторная мощность, среднее индикаторное давление, индикаторный удельный расход топлива, индикаторный кпд.

К индикаторным показателям двигателя относятся среднее индикаторное давление pi, индикаторная мощность Ni,индикаторный удельный расход топлива giи индикаторный КПД ηi.

Среднее индикаторное давлениеpi— это значение условного постоянного давления в цилиндре двигателя, при котором рабо­та, произведенная рабочим телом за один такт, равнялась бы индикаторной работе цикла.

Исходя из этого индикаторная работа цикла: Li = pi FS , где F — площадь поршня; S —ход поршня.

Вместе с тем среднее индикаторное давление — величина, равная индикаторной работе цикла, приходящейся на единицу рабочего объема цилиндра: pi = Li/Vh, где Vh=FS.

Обычно piизмеряют в единицах давления (МПа), но пра­вомерно его измерение и в единицах удельной работы (Дж/л).

Индикаторная мощностьNi — работа, совершаемая газами внутри цилиндров в единицу времени, или мощность, соответ­ствующая индикаторной работе цикла.

Индикаторный удельный расход топливаgiг/(кВтч)— коли­чество топлива, расходуемого в двигателе за 1 ч, отнесенное к индикаторной мощности, развиваемой двигателем.

Определение индикаторных показателей на основе расчет­ного цикла.Расчетный цикл учитывает реальные особенности и условия протекания действительного рабочего цикла. Изме­нение давления в течение всего рабочего цикла двигателя с ис­кровым зажиганием и дизеля показано на расчетных индика­торных диаграммах (рис. 15). Площадь нескругленной диаграм­мы aczba в определенном масштабе выражает теоретическую расчетную работу газов за один цикл двигателя. Эта работа, отнесенная к ходу поршня, — теоретическое среднее индикатор­ное давление p’i.

Площадь скругленной диаграммы ас’с»глЬ’Ь»а в определен­ном масштабе выражает действительную работу газов за один цикл двигателя.

Коэффициент полноты диаграммы v принимают равным для карбюраторных двигателей 0,94. 0,97 и для дизелей — 0,92. 0,95.

Индикаторный КПД ηi Эффективность теплоиспользования в двигателях можно оценить по удельному расходу топлива (при работе на одном виде топлива). При работе на топливах с различной удельной рабочей теплотворностью Qн такая оцен­ка возможна только на основе индикаторного коэффициента по­лезного действия ηi.

При известной индикаторной мощности и количестве из­расходованного двигателем топлива GT индикаторный удель­ный расход топлива gi определяют по формуле:

Связь между gi и индикаторным КПД ηi при работе двига­теля на жидком топливе определяют выражением: . ηi = l/(gi * Qн) .

Читать еще:  Частотный регулятор оборотов двигателя переменного тока

Для современных автотракторных двигателей на номиналь­ном режиме работы значение индикаторного КПД составляет: для карбюраторных двигателей — 0,28.. .0,38; для дизелей — 0,42. 0,52; для газовых двигателей — 0,26. 0,34.

При этом удель­ный индикаторный расход топлива составляет: для карбюратор­ных двигателей gi = 235. 290 г/(кВт-ч); для дизелей gi = 175. 220 г/(кВт-ч); для газовых двигателей

Дата добавления: 2015-04-18 ; просмотров: 58 ; Нарушение авторских прав

Индикаторная диаграмма двигателя

Здравствуйте! Диаграмму цикла двигателя внутреннего сгорания, вычерченную в системе координат v — p и характеризующую величину работы, получаемой в цилиндре двигателя за один цикл, можно построить на основе расчетов (теоретическая диаграмма), или снять непосредственно с работающего двигателя его индицированием (действительная индикаторная диаграмма) специальными приборами — индикаторами.

На рис. 1. изображена индикаторная диаграмма четырехтактного двигателя. Полезная площадь диаграммы равна алгебраической сумме положительной площади (со знаком «+»), соответствующей работе за такты сжатия и расширения, и отрицательной площади (со знаком «-»), которая соответствует работе, затраченной на осуществление тактов впуска и выпуска (насосная работа).

В двухтактных двигателях вся площадь индикаторной диаграммы представляет собой полезную индикаторную работу. Работа цикла определяется из выражения Li = piFS = piVh, где рi — среднее индикаторное давление, Па; F — площадь поршня, м2; S — ход поршня, м; Vh — рабочий объем цилиндра, м3.

Среднее индикаторное давление находят по индикаторной диаграмме следующим образом. Планиметром или каким-либо другим способом измеряют площадь f (в мм²) индикаторной диаграммы, представляющую собой индикаторную работу. Разделив полученную площадь f на длину l (в мм) индикаторной диаграммы, получают высоту h (в мм) прямоугольника, равновеликого по площади индикаторной диаграмме. Эта высота с учетом масштаба оси ординат равна среднему индикаторному давлению: pi = f/lm, где m — масштаб оси ординат (давлений) индикаторной диаграммы, мм/Па.

Таким образом, среднее индикаторное давление равно некоторому условному постоянному давлению, под действием которого поршень в процессе расширения газа создает работу, равную фактической работе газа в цилиндре за один цикл (индикаторной работе).

Среднее индикаторное давление зависит от количества подаваемого в цилиндр топлива и изменяется с изменением нагрузки двигателя. Для различных двигателей оно имеет различные значения в зависимости от применяемого цикла, коэффициента избытка воздуха, степени сжатия и др. Наибольшее среднее индикаторное давление достигается в авиационных двигателях, в которых сжигание топлива происходит с минимальными коэффициентами избытка воздуха.

Величина рi является очень важной характеристикой, так как работа двигателя, при определенных размерах цилиндра Vh прямо пропорциональна среднему индикаторному давлению. Мощность, развиваемая в каждом цилиндре и соответствующая индикаторной работе Li, определяется по формуле

где n— число оборотов в минуту; i — тактность двигателя
Для многоцилиндрового двигателя простого действия с числом цилиндров z общая мощность равна

Согласно формулам (1) и (2), мощность двигателя можно повысить за счет увеличения размеров Vh и числа цилиндров z, а также числа оборотов n или за счет уменьшения тактности i. Наиболее эффективным способом увеличения мощности двигателя является применение наддува, увеличивающего среднее индикаторное давление. В двигателях с наддувом свежая смесь предварительно сжимается в компрессоре, благодаря чему увеличивается масса заряда в цилиндре. В результате в том же объеме цилиндра сжигается больше топлива и, следовательно, развивается большая мощность. В некоторых дизелях применение наддува приводит к увеличению мощности в 1,5—2,5 раза.

Эффективная мощность равна разности индикаторной мощности и мощности, затрачиваемой на преодоление сил трения и привод вспомогательных устройств: Ne = Ni — Nтр. Мощность, затрачиваемую на механические потери, и эффективную мощность двигателя, определяют опытным путем.

Таким образом, увеличение мощности двигателя достигается повышением степени сжатия, увеличением числа оборотов, количества цилиндров, применением двухтактного процесса, наддува, использованием полостей цилиндра по обе стороны поршня в качестве рабочих (двигатели двойного действия) и снижением различного рода потерь энергии. Исп. литература: 1) Теплотехника, под ред. И.Н.Сушкина, Москва, «Металлургия», 1973. 2) Теплотехника, Бондарев В.А., Процкий А.Е., Гринкевич Р.Н. Минск, изд. 2-е,»Вышейшая школа», 1976.

Определение индикаторных и эффективных показателей двигателя

Среднее индикаторное давление определяется из зависимостей:

Читать еще:  Что значит турбированный дизельный двигатель

для бензиновых двигателей

для дизелей и бензиновых двигателей с впрыском топлива

Среднее индикаторное давление действительного цикла определяется по формуле:

Среднее эффективное давление определяется по формуле:

где РM давление механических потерь, ориентиро­вочно определяемое из зависимостей:

— для карбюраторных двигателей

РM = 0,185 + 7,7 10 -6 ne

— для бензиновых двигателей с впрыском топлива

РM = 0,066 + 5,1 10 — 6 ne

— для дизелей

РM = 0,095 + 1,6 10 — 6 ne

— для дизелей с наддувом

РM = 0,085 + 1,4 10 — 6 ne,

где ne максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя в соответствии с заданием, мин -1 .

Механический КПД двигателя определяется по формуле:

Индикаторный КПД двигателя определяется по формуле:

где кг/м 3 — плотность воздуха при температуре и давлении окружающей среды.

Эффективный КПД двигателя будет равен:

ηе = ηi ηM (30)

Индикаторная мощность двигателя — работа, совершаемая газами внутри цилиндра в единицу времени определяется по формуле:

где — рабочий объем одного цилиндра, л (дм 3 );

i — число цилиндров;

pi — среднее индикаторное давление, Мн/м 2

τ — тактность двигателя;

ne — частота вращения коленчатого вала, мин -1 ;

Эффективная мощность двигателя определяется по формуле:

Эффективный удельный — ge и часовой — GT расходы топлива определяются по формулам:

gi = г/(кВт ч);

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector