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:

Устройство стартера
Стартер состоит из корпуса с полюсами и обмотки возбуждения, якоря, щёток дистанционного привода, состоящего из реле включения, тяговое реле, рычага привода с вилкой и шестерни привода, вал якоря - вращается в бронзовых втулках, в его пазы уложены несколько секций обмотки из толстой медной ленты. ...

Обзор и анализ отечественных и зарубежных систем автоматического контроля подвижного состава
Аппаратура обнаружения перегретых букс компании «Servo Corporation Of America» (США) Модель 7788 аппаратуры этой компании обнаруживает перегретые буксы по температуре задней стенки корпуса буксы, причем для каждой буксы определяется превышение температуры корпуса буксы над температурой окружающег ...

История тепловозостроения
Почти столетие на железных дорогах единственным типом локомотива был стефенсоновский паровоз. В конце XIX века появились двигатели внутреннего сгорания. Сначала они были газовыми. Вагон-газоход ( рис.1.1 ), курсировавший на Дрезденской городской железной дороге в 1892 г., можно считать первым тепл ...