3. Показатели двигателя

3.1 Индикаторные показатели

Графические зависимости, характеризующие изменение параметров рабочего тела за процессы рабочего цикла, называют индикаторными диаграммами. Диаграммы могут быть получены расчетным путем, по результатам теплового расчета, и экспериментально путем замера давления в цилиндре двигателя по углу поворота коленчатого вала. Соответственно и показатели цикла, характеризующие качество преобразования тепловой энергии, выделившейся при сгорании топлива в цилиндре, в механическую работу, называют индикаторными. К ним относятся:

• удельная работа цикла (или среднее индикаторное давление) p_i;

• индикаторный КПД η_i;

• индикаторная мощность N_i;

• удельный индикаторный расход топлива g_i.

Индикаторные диаграммы и индикаторные показатели учитывают только тепловые потери.

Среднее расчетное индикаторное давление вычисляется по уравнениям:

• бензиновые двигатели

, МПа

• дизели

, МПа

Действительная индикаторная диаграмма, учитывающая фазы газораспределения процесса сгорания, по площади соответствующая действительной работе газов меньше полученной расчетом термодинамических процессов рабочего цикла. Приближение расчетной диаграммы к действительной осуществляется коэффициентом скругления (табл. 3.1).

Таблица 3.1 Коэффициент скругления

Тип двигателя
Бензиновый	0,94…0,97
Дизель	0,92…0,95

Индикаторный КПД:

Удельный индикаторный расход топлива:

3.2 Эффективные показатели двигателя

Эффективные показатели двигателя отличаются от индикаторных учетом затрат полезной работы газов на преодоление различных сопротивлений в самом двигателе. Совокупность этих затрат условно называется механическими потерями.

Среднее давление механических потерь.

Уровень механических потерь в двигателе характеризуется средним давлением механических потерь p_M, которое условно считается линейной функцией средней скорости поршня:

где V_Пср – средняя скорость поршня за один его ход, м/с; a,b – постоянные коэффициенты, зависящие от типа двигателя.

Значения V_Пср. принимаются с использованием статистических данных по прототипу данного двигателя и в последствии уточняются по полученным частоте вращения - n и ходу поршня - S:

Значения скорости поршня V_Пср. для двигателей различных типов приведены в табл. 3.2

Значения коэффициентов a и b для различных типов двигателей приведены в табл. 3.3

Таблица 3.2 Средняя скорость поршня

Тип двигателя	n, об/мин	VПср, м/с
Бензиновые двигатели грузовых автомобилей	3000…3500	8,0…10,5
Бензиновые двигатели легковых автомобилей	4000…6000	10,0…16,0
Дизели тракторные и дизели дорожных машин	1600…2200	7,5…9,5
Дизели грузовых автомобилей	2000…2600	9,0…12,0
Дизели легковых и легких грузовых автомобилей	4000…4500	10,0…14,0

Большие значения V_Пср соответствуют более быстроходным и более длинноходным двигателям.

Таблица 3.3 Значение коэффициентов a и b

Тип двигателя	Число цилиндров	a	b	Примечание
Дизели четырехтактные:	4	0,105	0,0120	Vh≤1,7
- с неразделенными и полуразделенными камерами сгорания;	4 и 6	0,090	0,0120	D=90…120 мм
	8V	0,070	0,0120
	12	0,030	0,0120	D≥150 мм
- с вихревыми камерами;	4	0,105	0,0138	D=90…120 мм
	4 и 6	0,090	0,0138
- с предкмерами.	4	0,105	0,0156
Бензиновые двигатели с центральным впрыском.	4	0,080	0,0160	S/D≤1
	6	0,050	0,0150
	8V	0,040	0,0135
Высокофорсированные бензиновые двигатели с распределенным впрыском топлива и электронным управлением		0,024	0,0530

Среднее эффективное давление:

Механический КПД.

Эффективный КПД.

Удельный эффективный расход топлива.

Часовой расход топлива.