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:

Лаборатория тепловозного депо
Работоспособное состояние тепловозов и дизель-поездов, их отдельных агрегатов, узлов и деталей в процессе эксплуатации во многом предопределяется качеством дизельного топлива, дизельного масла и других сортов смазок, песка, охлаждающей дизель воды, а также запасных частей и материалов, применяемых ...

Тепловозы в СССР
В 1924 г. в Ленинграде был создан магистральный тепловоз ГЭ1 (Щэл1) системы Я. М. Гаккеля мощностью 735 кВт (1000 л. с.) с электрической передачей. В ноябре 1924 г. тепловоз вышел на железнодорожную магистраль и в январе 1925 г. прибыл в Москву. Одновременно в Москве появился тепловоз с электричес ...

Назначение платформы
Универсальная платформа модели 13-491 с улучшенными характеристиками имеет коэффициент использования грузоподъемности 0,8 вместо 0,55 у платформ предшествующих поколений. Достигнуто это увеличением ее длины на 5 м и погрузочной площади пола на 40 %. От модели 13-4012 платформа отличается своей дл ...