1.9 Эффективные показатели двигателя

Эффективные показатели отличаются от индикаторных величиной механических потерь.

Среднее эффективное давление (МПа) определяется по формуле:

					(1.37)
где	рм.п.		–	среднее давление механических потерь, МПа.

Среднее давление механических потерь (МПа) определяется по линейным зависимостям от средней скорости поршня по формуле:

					(1.38)
где	а, b		–	коэффициенты, зависящие от типа, конструкции, размеров, числа цилиндров и теплового состояния двигателя (по табл. 3);
			–	средняя скорость поршня, м/с.

Таблица 3

Значения коэффициентов а и b

Тип двигателя	а, МПа	b, МПа·с/м
Дизели с неразделённой камерой сгорания	0,105	0,0120
Дизели с разделённой камерой сгорания	0,105	0,0138
Бензиновые двигатели (до 6 цилиндров, S/D>1)	0,049	0,0152
Бензиновые двигатели (до 6 цилиндров, S/D≤1)	0,034	0,0113
Бензиновые двигатели (8 цилиндров, S/D<1)	0,039	0,0132
Высокофорсированные двигатели с впрыском	0,024	0,0053

Средняя скорость поршня (м/с) определяется по выражению:

					(1.39)
где	n		–	номинальная частота вращения коленчатого вала, мин-1.

Эффективный К.П.Д. характеризующий экономичность работы двигателя определяется по формуле:

					(1.40)
где	ηм		–	механический К.П.Д.

Механический К.П.Д. являющийся оценочным показателем механических потерь определяется по формуле:

(1.41)

Эффективный удельный расход топлива (м³/кВт·ч) определяется по формуле:

					(1.42)
где	Нu		–	низшая теплота сгорания топлива, МДж/м3.

Эффективный удельный расход теплоты (МДж/кВт·ч) определяется по формуле:

(1.43)

Мощность двигателя, снимаемая с коленчатого вала, называется эффективной и определяется по формуле:

					(1.44)
где	ре		–	среднее эффективное давление, МПа.

1.10 Основные параметры цилиндра и двигателя

Литраж двигателя (л) определяется по формуле:

					(1.45)
где	τ		–	тактность двигателя;
	Nе		–	эффективная мощность двигателя, кВт;
	ре		–	среднее эффективное давление, МПа;
	n		–	номинальная частота вращения коленчатого вала, мин-1.

По заданному двигателю определяется показатель (к) по формуле:

					(1.46)
где	S		–	ход поршня, мм;
	D		–	диаметр поршня, мм.

Если показатель к < 1 двигатель является короткоходным, при к > 1 – длинноходным. При переходе к короткоходным двигателям снижается высота двигателя и его масса, увеличивается индикаторный КПД и коэффициент наполнения, уменьшается скорость поршня и износ деталей двигателя. В то же время снижение показателя к приводит к более высокому давлению газов на поршень, ухудшению условий смесеобразования и увеличению габаритной длины двигателя.

Современные двигатели проектируются с невысоким отношением S / D. В среднем к = 0,8…1,1.

Определяется литраж двигателя (л) с учётом параметров двигателя (диаметра цилиндра и хода поршня) по следующей формуле:

					(1.47)
где	i		–	число цилиндров.

Эффективная мощность двигателя (кВт) с учётом литровой мощности, полученной по формуле 1.47, определяется по выражению:

(1.48)

Определить абсолютное и относительное значение изменения мощности при переводе заданного двигателя на газовое топливо.

Указать с помощью каких мероприятий может быть увеличена мощность двигателя на практике (например, за счёт изменения диаметра цилиндра и хода поршня или увеличения степени сжатия и применения наддува).