Эффективные показатели работы дизеля

Механические потери

Передача энергии на коленчатый вал сопровождается механическими потерями. Выразим эти потери (аналогично среднему индикаторному давления Pi) через среднее условное давление механических потерь (Pмех), отнесённое к единице площади поршня, получим

Pмех.= Pтр.+ Pнас + Pвсп.+ Pвент.,

где Pтр. – потери на трение между деталями двигателя. Они зависят от величины Pz, удельных давлений, относительной скорости перемещения деталей, свойств материалов, качества изготовления и монтажа дизеля, качества смазочного масла.

При повышении n работа трения возрастает из-за увеличения окружных скоростей шеек коленчатого вала и сил инерции, вызывающих рост удельных давлений на подшипники.

Среди составляющих потерь не трение подавляющая часть приходится на поршневую группу и трение в подшипниках деталей движения:

55 ÷ 65 % – доля потерь на терние поршня и поршневых колец;

45 ÷ 35 % – доля потерь на терние в подшипниках движения.

Pнас. – насосные потери (имют место только у четырёхтакных ДВС. Это потери на хода всасывания и выталкивания). Обычно они составляют (1,5 ÷ 3,0) % от величины Pi.

Pвент. – вентиляционные потери на трение между движущимися деталями и воздухом. Для судовых дизелей ими обычно пренебрегают в виду малости. Для лёгких высокооборотных авиационных и автомобильных двигателей рекомендуют учитывать.

Pвсп. – потери на привод вспомогательных механизмов навешенных на двигатель. Величина Pвсп. составляет (1,5 ÷ 3,0) % от величины Pi.

У двухтактных дизелей без наддува добавляются потери на привод надувочного агрегата (1,5 ÷ 3,0 % от величины Pi.).

При использовании подпоршневых полостей в надувочной ступени потери мощности составляют 3,0 % от Ni.

Показатели

Среднее эффективное давление Pе, учитывающее кроме тепловых все механические потери определится по формуле

Pe = Pi – Pмех.

Среднее эффективное давление – это условное постоянное давление действующее на поршень за рабочий ход и совершающее работу, эквивалентную полезной эффективной работе на выходном фланце двигателя.

Другим словами – среднее эффективное давление представляет собой удельную эффективную работу двигателя.

Механический КПД

Механический КПД представляет собой отношение Pe/Pi, т.е.

.

Механический КПД оценивает все механические потери в двигателе, а, следовательно, совершенство его конструкции в целом.

Механический КПД может быть выражен через мощность

.

Мощность механических потерь Nмех может быть приближённо определена как индикаторная работа мощность холостого хода при той же частоте вращения.

Эффективная мощность, кВт

Ne = Ni ηm.

Удельный эффективный расход топлива, кг/(кВт∙ч)

.

Эффективный КПД

ηe = ηi ηm.

Рекомендуем также:

Коленчатый вал и маховик
Силы от шатуне соединенных с поршнями, воспринимает коленчатый вал, который испытывает большие нагрузки и подвергается скручиванию, изгибу и истиранию. Крутящий момент, развиваемый на коленчатом валу, передается на трансмиссию автомобиля, а также используется для привода в действие различных механ ...

Основные правила эксплуатации, технического обслуживания и ремонта бульдозеров
Содержание и периодичность ТО и ремонта машин. В нашей стране принята система планово – предупредительного технического обслуживания и ремонта землеройно-транспортных машин. Основные положения этой системы в строительстве определены. Виды ТО, ремонта и периодичности их проведения, а также состав и ...

Процесс сгорания
Фазы протекания процесса Процесс сгорания топлива в цилиндре дизеля условно подразделяется на четыре фазы исходя из характера изменения давления и температуры. Фаза 1. Эта фаза соответствует периоду от начала поступления топлива в цилиндр (точка В) до момента отрыва линии давления р = f(φ) ...