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:
Заполнение ШБЖ
Штурманский бортовой журнал (навигационный расчет полета) предназначен для записи расчетных данных полета на земле и фактических данных полета в воздухе. Он является полетным документом, в котором отражаются применяемые способы самолетовождения, и официальным отчетным документом о выполненном поле ...
Расчет поршня V-образного карбюраторного двигателя
Таблица 3.1― Размеры элементов поршневой группы
Элементы поршневой группы
Расчетные зависимости для карбюраторного двигателя
Значения
размеров,
мм
Высота поршня
1,05∙D
104
Расстояние от верхней кромки поршня до оси пальца
0,6∙D
60
Толщина ...
Расчет топливной экономичности автомобиля
Топливно-экономические качества вновь проектируемых автомобилей при движении с постоянной скоростью оцениваются топливно-экономической характеристикой. Эта характеристика представляет собой график зависимости путевого расхода топлива от скорости движения для различных дорожных условий.
Путевой ра ...