6 Индикаторные и эффективные показатели ДВС
. Индикаторными показателями называют показатели, характеризу - ющие работу совершаемую газами в цилиндре двигателя ( Pi , Ni , ηi , gi ) Средне индикаторное давление Это условное постоянное по величине избыточное давление, которое, действуя на поршень в течение одного хода, совершает работу, равную работе газов за весь цикл, МПа, Pi = где Li - индикаторная работа цикла; Vh - рабочий объем цилиндра. Индикаторная мощность Это работа совершаемая газами внутри цилиндра в единицу времени, к. Вт, где i – число цилиндров; n - частота вращения колечатого вала двигателя; τ – коэффициент тактности двигателя: для 4 х-тактного τ = 4, для 2 х-тактного τ = 2.
Индикаторный КПД Это отношение теплоты, преобразованной в индикаторную работу ( Li ), к количеству теплоты, выделившейся при сгорании топлива ( ) за цикл где GT - часовой расход топлива, кг/ч; Hи - низшая теплота сгорания топлива: для бензина 44 МДж/кг. Удельный индикаторный расход топлива Характеризует топливную экономичность двигателя и представляет собой расход топлива в граммах на единицу индикаторной мощности, Механические потери в двигателе При работе двигателя часть индикаторной мощности расходуется на преодоление механических потерь в самом двигателе, а с коленчатого вала снимается меньшая на величину этих потерь - эффективная мощность Ne = Ni - Nм ,
Мощность механических потерь условно можно разделить на три составляющие Nм = Nтр. + Nпр. + Nнас. Потери на трение ( Nтр. ) в общем объеме механических потерь составляют 65… 75%. Из них 45… 55% приходиться на трение в цилиндропоршневой группе и до 20% - в подшипниках. Потери на привод вспомогательных механизмов ( Nпр. ) составляют 10… 15% от всех механических потерь и затрачиваются на привод насосов, генератора, вентилятора, компрессора и других вспомогательных устройств. Насосные потери или потери на газообмен ( Nнас. ) связаны с преодолением сопротивления впускной и выпускной систем в процессе газообмена. Зависят от конструкции систем впуска и выпуска, а так же частоты вращения вала двигателя. При максимальных оборотах могут составлять более 20% от всех механических потерь. Механические потери оцениваются механическим КПД двигателя
Эффективными показателями называются показатели, которые «снимаются» с коленчатого вала и характеризуют полезно используемую работу двигателя. Эффективные показатели учитывают механические потери, поэтому связь одноименных индикаторных и эффективных показателей можно выразить через механический КПД: Эффективная мощность , к. Вт, определяется уравнением Эффективный крутящий момент , , , характеризующий механическую работу двигателя, находится через выражение Эффективный КПД
Эффективный удельный расход топлива , , равен Значения эффективных показателей всегда ниже значений индикаторных показателей на величину механических потерь, но характер их изменений приблизительно одинаков.