8. Основные параметры двигателей внутреннего сгорания

Устройство: 1-цилиндр, 2 - голвка цилиндра, 3- впуск-ной коллектор, 4- впускной клапан, 5-свеча (фор-сунка), 6- выпускной клапан, 7- выпускной кол-лектор, 8-поршень с кольцами и поршн палец, 9 - шатун, 10 - кривошип коленвала ВМТ (НМТ)- называется положение поршня в цилиндре, при котором его удаление от оси коленвала яв-ся максимальным (минимальным) Ход поршня (S)- это расстояние по оси цилинд-ра между ВМТ и НМТ (=2 радиуса кривошипа) Рабочий объем цилиндра - объем цилиндра, освобождаемы поршнем, при его дв-ии от ВМТ до НМТ- Vр=Пd2S/4 Объем камеры сгорания - объем внутренней полости цилиндра при положении поршня в ВМТ Полный объем цилиндра – объем надпоршне-вого пространства при положении поршня в нмт Рабочий объем двигателя (литраж) - сумма рабочих объемов всех цилиндров двигателя Степень сжатия - отношение полного объема цилин-дра к объему камеры сгорания Степень сжатия - это отвлеченое число, которое показывает во сколько раз полный объем цилиндра больше объема камеры сгорания, т.е. во сколько раз сжимается раб смесь при движении от НМТ до ВМТ (у карб = 4..9, у диз =12..20) Рабочий цикл – совокупность последовательных процессов, осуществляемых с целью превращения тепловой энергии топлива в механическую

Эффективная мощность — мощность, развиваемая двигателем на коленчатом валу и измеряемая в киловаттах (кВт).

Крутящий момент двигателя — средний момент, развиваемый на коленчатом валу двигателя и измеряемый в ньютон-метрах (Н-м).

Часовой расход топлива — расход топлива за 1 ч работы двигателя на определенном режиме. Единица измерения: ньютон в секунду (Н/с).

Удельный расход топлива — количество топлива, расходуемого в 1 ч на 1 кВт развиваемой двигателем мощности.

Литраж двигателя — суммарный рабочий объем всех его цилиндров. Измеряется в литрах (л) или кубических сантиметрах (см3).

Литровая мощность двигателя — отношение мощности двигателя к его литраж

7. Эффективны показатели двигателей внутреннего сгорания

Относительный КПД представляет собой отношение индикаторного КПД к термическому КПД и определяет степень совершенства действительного цикла по отношению к теоретическому

Существующие двигатели имеют относительный КПД 0,60...0,90.Развиваемая в цилиндрах мощность  не может быть полностью использована для движения автомобиля. Часть этой мощности, называемая мощностью механических потерь ( ), затрачивается в самом двигателе на преодоление трения и на привод вспомогательных механизмов (механизм газораспределения, топливный, масляный и водяной насосы, вентилятор, генератор и т.д.). Мощность, равная разности мощностей Рi, и Рм, называется эффективной мощностью двигателя Ре:

Для удобства оценки механических потерь введено понятие механического КПД , представляющего собой отношение эффективной и индикаторной мощности:

Механический КПД при номинальном режиме работы бензинового двигателя равен 0,7...0,87, дизеля — 0,75...0,90.

Мощность механических потерь Рм определяют экспериментально (например, путем прокручивания коленчатого вала двигателя, предварительно прогретого до рабочего теплового состояния от постороннего источника энергии — электродвигателя). При прочих равных условиях мощность Рм существенно зависит от частоты вращения коленчатого вала. С увеличением частоты вращения она возрастает.

Эффективные и индикаторные показатели взаимосвязаны следующими простыми соотношениями посредством механического КПД: ¦ эффективная мощность ; ¦ среднее эффективное давление ; ¦ эффективный КПД ; ¦ эффективный удельный расход топлива

Эффективный КПД автотракторных двигателей, работающих на режиме полной мощности, находится в пределах 0,2...0,3 для бензиновых двигателей, 0,3...0,4 — для дизелей. Значение эффективного удельного расхода топлива в г/(кВт • ч) для бензиновых двигателей — 290...330, для дизелей — 210...260.

Эффективный КПД  учитывает принципиально неустранимые  и принципиально устранимые  потери теплоты, а также механические потери , т.е. оценивает экономичность работы двигателя в целом:

Формула, связывающая эффективную мощность  и среднее эффективное давление :

Эффективный вращающий момент на валу Ме, при известной мощность Ре и соответствующая ей частоте вращения вала двигателя,  составит (Н • м):

где n — частота вращения вала двигателя, обороты в минуту; Ре— мощность, кВт.

Литровой мощностью двигателя называется эффективная мощность, отнесенная к одному литру рабочего объема двигателя:

Величиной литровой мощности пользуются для сравнительной оценки различных двигателей с точки зрения совершенства рабочего процесса и конструктивного выполнения. Чем больше литровая мощность, тем меньше габариты и удельная масса двигателя. Литровая мощность составляет для бензиновых двигателей 15...37 кВт/л, для дизелей — 6...22 кВт/л.