Что такое наминальная мощность двигателя

Что такое наминальная мощность двигателя

Основными характеристиками двигателя внутреннего сгорания являются: диаметр цилиндра D, количество цилиндров г, ход поршня S. К основным данным, характеризующим двигатель, относятся: мощность, число оборотов, удельный расход топлива, а также его габаритные размеры (длина, ширина и высота между крайними точками) и сухой вес (без топлива, масла и воды).

При неизменном числе оборотов коленчатого вала величина ре для данного двигателя зависит от величины передаваемой на привод мощности. Чем больше передаваемая мощность, тем больше среднее эффективное давление. Таким образом, ре определяет степень загруженности данного двигателя. Двигатель может развивать определенное среднее эффективное давление, которому соответствует определенная мощность. В соответствии с оптимальным ре заводом устанавливается номинальная мощность двигателя, которая гарантируется при работе с определенным числом оборотов коленчатого вала.

Мощность двигателя является основной его характеристикой.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Работа, совершаемая газами во всех цилиндрах в единицу времени, называется индикаторной мощностью двигателя, а соответствующая ей мощность, развиваемая двигателем на конце коленчатого вала и отдаваемая силовой передаче (на электрогенератор, приводной ремень, гребной винт),— эффективной, или действительной, мощностью двигателя. При этом

В двигателях внутреннего сгорания работа совершается за счет тепла, выделяющегося при сгорании топлива. Преобразование его в индикаторную работу неизбежно связано с потерей части тепла. Величина, показывающая, какая доля от всего тепла преобразована в индикаторную работу в цилиндре двигателя, называется индикаторным коэффициентом полезного действия и представляет собою отношение:

Чем совершеннее двигатель и чем лучше преобразуется в нем энергия топлива в полезную механическую работу, тем меньше удельный расход топлива. На величину удельного расхода топлива значительно влияет степень сжатия: чем больше степень сжатия, тем меньше удельный расход топлива. Поэтому у дизелей удельный расход топлива значительно меньше, чем у карбюраторных двигателей, т. е. дизели экономичнее последних.

Тепловой баланс. В полезную эффективную работу обычно превращается лишь 25—41% тепла, получаемого в результате сжигания топлива в двигателе; остальная часть энергии сжигаемого топлива тепяется в п do мессе паботы двигателя.

Удельный расход топлива. Оценка экономичности двигателя внутреннего сгорания может быть произведена непосредственно по количеству топлива, затрачиваемого на получение полезной работы в единицу времени. Удельный расход топлива подсчитывается как отношение секундного расхода топлива GT к полезной мощности Ne двигателя:
— расхода топлива и т. д. Характеристики составляются при испытаниях двигателя на стенде и загрузке его тормозом (гидравлическим, электрическим) либо винтом и используются для оценки двигателя при выборе его для силовой установки.

Различают характеристики: скоростные, нагрузочные и регулировочные.

Скоростные характеристики определяют зависимость мощности или крутящего момента от числа оборотов двигателя. Различают внешние и винтовые скоростные характеристики.

Внешние характеристики двигателя—это кривые зависимости максимальной мощности или крутящего момента от числа оборотов двигателя при наибольшей подаче топлива. Так как внешняя характеристика относится к работе двигателя при максимально допустимой подаче топлива, то она дает значения наибольших мощностей, которые можно, получить от двигателя при разных числах оборотов.

Построив кривую зависимости мощности трения от числа оборотов и взяв разность между индикаторной мощностью и мощностью трения при различных числах оборотов, можно получить кривую изменения Ne с изменением числа оборотов.

Эффективная мощность всегда имеет максимальное значение при числе оборотов меньшем, чем то, при котором получается максимальное значение индикаторной мощности.

Увеличивая число оборотов, можно получить такой режим двигателя, при котором мощность трения окажется равной индикаторной мощности, а эффективная мощность будет равна нулю. Однако работа двигателя при числе оборотов, большем расчетного га, соответствующего максимальному значению эффективной мощности, нецелесообразна.

Таким образом, эффективная мощность двигателя по винтовой характеристике изменяется так же, как и мощность, поглощаемая винтом, т. е. пропорциональна кубу числа оборотов. Так как эффективная мощность двигателя по внешней характеристике меняется по другому закону, то двигатель, нагруженный винтом, при изменении числа оборотов должен регулироваться изменением положения дросселя в карбюраторных двигателях или подачей топлива с помощью топливного насоса в двигателях с самовоспламенением.

Для двигателя при данном винте число оборотов гамакс является максимально возможным. Этому числу оборотов соответствует максимальная мощность двигателя /VMaKC. При числе оборотов га> гамакс двигатель работать не может, так как при этом эффективная мощность двигателя (по внешней характеристике) растет медленнее, чем мощность, поглощаемая винтом (по винтовой характеристике). При числе оборотов га К атегория: — Дизельные двигатели

Расчет номинальной мощности двигателя

Расчет номинальной мощности двигателя производим с учетом номинального тягового усилия трактора, силы сопротивления качения, массы трактора, потерь на трение в трансмиссии и необходимого запаса мощности двигателя.

Учитывая выше изложенное, номинальную мощность двигателя определяем по формуле

кВт, (12)

где Pкн — номинальное тяговое усилие, H;

Vтн – расчетная, скорость движения, на низшей рабочей передаче при номинальной силе тяги, м/с;

— КПД трансмиссии

, (13)

где = 0,987 — КПД цилиндрической пары шестерен;

= 0,977 — КПД конической пары шестерен;

= 0,96 — КПД учитывающий, потери мощности на холостом ходу;

n=3 и m=1 — степенные показатели числа пар шестерен, работающих в трансмиссии на заданной передаче (берутся на основе конструкции коробки передач трактора-прототипа);

— коэффициент эксплуатационной загрузки тракторного двигателя = 0,85

Процесс впуска предназначен для наполнения цилиндра рабочей смесью у карбюраторных ДВС и воздухом у дизелей. От совершенства этого процесса зависят мощностные и экономические показатели ДВС.

Начинается такт впуска в за 100-300 поворота коленчатого вала, до прихода поршня в верхнюю мертвую точку ДВС. Заканчивается не в нижней мертвой точке (НМТ), а в точке, соответствующей повороту коленчатого вала на 400-800 от НМТ.

Процесс впуска характеризуется величиной потери давления при впуске

ΔPa=(β2+ξВП)ω2ВПρВ0.5 Па, (16)

где β — коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра;

ξВП — коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенный к наиболее узкому ее сечению (обычно принимают (β2+ξВП)= 3,25;

ωВП =95 м/с — средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы (как правило — в клапане);

ρВ — плотность заряда при впуске;

(17)

где P0 = 0,1 мПа — атмосферное давление;

KВ = 287— удельная газовая постоянная воздуха;

T0 = 2880 К — температура окружающей среды;

, (18)

где Pв -давление наддува или продувки.

Давление в конце процесса впуска определяется из (17)

Pa = Po – ∆Pa=0,1-0,068=0,12 Па ; (19) Коэффициент остаточных газов

, (20)

где ∆t=100-400 -температура подогрева свежего заряда за счет контакта со стенками ДВС;

ε=17- степень сжатия;

Tr =900 — температура остаточных газов, 0K;

Pr =0,13 — давление остаточных газов, мПа;

Полученные значения сравниваем со следующими справочными данными: γr=0,03 — 0,06.

Температура в конце процесса впуска

(21)

(22)

ην= 0,75 — 0,9 у дизелей

Для дизелей: Та = 3100 – 3500 К.

Процесс сжатия в реальном ДВС,. осуществляется по политропе с показателем n1.

, (23)

где nн- номинальная частота вращения коленчатого вала (из задания).

Давление в конце процесса сжатия (точка С) определяется из уравнения политропного процесса: PVn1 = const

Па, (24)

Температура рабочей смеси в конце сжатия (точка С) определяем на основе характеристических уравнений состояния газа в точке (A) и в точке (С)

ТС=Та εn1-1 =327,59150,353 =1049 К (25)

Давление и температура в точке С должны находиться в следующих пределах:

для дизелей PС = 3 — 5,5 МПа

для дизелей без наддува TС = 700 – 930 K

Процесс сгорания является основным процессом рабочего цикла. В результате этого процесса тепло, выделяемое вследствие сгорания, идет на повышение внутренней энергии рабочего цикла и совершение механической работы.

Информация по теме:

Построение внешней скоростной характеристики двигателя
Для построения внешней скоростной характеристики поршневого двигателя внутреннего сгорания используют эмпирическую формулу, позволяющую по известным координатам одной точки характеристики (Ne max и nN) воспроизвести всю кривую мощности: (1) где Ne – текущее значение мощности двигателя, соответствую .

Обзор существующих приспособлений для разборки амортизационной стойки
Стяжка пружин центральная (с подшипником) Рис.1.1. Стяжка пружин центральная (с подшипником) Приспособление, предназначенное для снятия передних пружин «Жигулей», разработано на основе приспособления А.74174 Р и отличается от последнего более простой конструкции. Опыт длительной эксплуата .

Эффективность использования трудовых ресурсов и мотивация
Предлагая на рынке транспортные услуги, железнодорожная корпорация может обеспечивать экономическую прибыль лишь за счет непрерывного совершенствования их качества – ускорения, бесперебойности и безопасности транспортного процесса, сокращения сроков доставки и гарантии сохранности грузов, безотказн .

Номинальная мощность двигателя

мощность двигателя, гарантируемая предприятием-изготовителем при работе двигателя на номинальной частоте вращения при полной подаче топлива

номинальная мощность номинальная пассажировместимость автобуса – стоячие

Ссылки исходящие (структура 3-х уровней):

Определение мощности двигателей при длительном режиме работы

Режим работы электропривода такой длительности, при которой температура электродвигателя достигает установившегося значения, называется длительным. В этом случае номинальная мощность электродвигателя должна быть равна мощности, требуемой для работы станка. Если электродвигателя с этой номинальной мощностью в каталоге нет, то выбирают двигатель ближайшей большей мощности.

Если для данного технологического процесса известны сила F резания в Н и скорость резания v в м/мин, то мощность в кВт резания может быть определена по формуле:

Для определения соответствующей мощности на валу приводного электродвигателя необходимо учесть потери в механических передачах станка, а для этого нужно знать к. п. д. станка ηс; тогда:

Потери мощности при пуске двигателя (средние) превышают потери при номинальной нагрузке, но в рассматриваемом режиме пусковые процессы повторяются так редко, что эти потери можно не учитывать.

При определении мощности привода станков общего назначения (универсальных) их рассматривают как станки с продолжительным режимом работы, поскольку при. работе на этих станках возможен и такой режим. В данном случае мощность на валу электродвигателя

где Ррн — наибольшая возможная (номинальная) мощность резания;

ηсн — к. п. д. цепи главного движения станка при номинальной нагрузке (величина, обычно близкая к 0,8).

К. п. д. станка ηсн при полной его нагрузке может быть определен как произведение к. п. д. отдельных передач, образующих кинематическую цепь при работе с данной скоростью:

Каждой скорости соответствует определенное значение к. п. д. станка, зависящее от числа передач и их вида.

При значительном увеличении частоты вращения потери мощности в станке сильно возрастают. Это объясняется тем, что некоторые потери растут быстрее частоты вращения (например, потери от перемешивания масла в коробках скоростей).

Мощности, затрачиваемые на приведение в действие цепей подачи, обычно малы. При общем приводе цепи главного движения и подачи мощность двигателя должна быть примерно на 5% больше мощности, требуемой для цепи главного движения. При отдельном приводе подачи его мощность нужно определить подобно тому, как это делалось для цепи главного движения. Мощность двигателя в этом случае затрачивается на подачу и преодоление трения в направляющих и других звеньях передачи.

К. п. д. цепи подачи можно определить, зная элементы, из которых эта цепь состоит. Обычно величина этого к. п. д. находится в пределах 0,1—0,2.

Универсальные станки, двигатели которых выбраны исходя из условий наибольшей нагрузки, обычно работают с недогрузкой. При такой работе значительно ухудшаются энергетические показатели привода. Однако уменьшение номинальной мощности электродвигателя по сравнению с наибольшей возможной нагрузкой приводит к ограничению возможностей использования станка. Считая это недопустимым, станкостроительные заводы выпускают универсальные станки с установленными на них электродвигателями главного движения, выбранными на наибольшие мощности, с которыми могут работать данные станки.

Рис. 1. График продолжительной работы с переменной нагрузкой

При длительной переменной нагрузке работа электропривода характеризуется нагрузочным графиком, подобным представленному на рис. 1. Каждому переходу обработки детали на металлорежущем станке соответствует определенная мощность на валу двигателя. Периоды резания отделены промежутками холостого хода станка, в течение которых производят подвод и отвод инструмента и смену заготовки.

Общее время обработки одной детали, включая и все вспомогательные операции, называют временем цикла tц. Подобным образом работают станки, обрабатывающие однотипные детали и имеющие фрикционную муфту в цепи главного движения, а также станки автоматических линий, где многие электродвигатели вращаются непрерывно.

При работе с переменной нагрузкой электродвигатель должен быть выбран так, чтобы он мог работать с наибольшей по графику мощностью (выбор по перегрузке), чтобы при работе по заданному графику нагрузки двигатель не перегревался свыше нормы (выбор по нагреву). Из двух номинальных мощностей, определяемых из этих условий, выбирают большую.

Мощность по перегрузке

где Рн1 — номинальная мощность двигателя, необходимая по условиям перегрузки; Рmах — наибольшая мощность нагрузочного графика, соответствующая работе двигателя в установившемся режиме; λ1 — коэффициент допустимой перегрузки.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Определение номинальной мощности двигателя

Номинальная мощность двигателя определяется из условия реализации номинального тягового усилия на крюке , при равномерном движении на горизонтальном участке стерневого поля с заданной скоростью движения на первой передаче основного ряда.

(1.2)

где VТ1 — скорость трактора, соответствующая номинальному тяговому усилию, 7 км/ч;

ZЭ — коэффициент эксплуатационной нагрузки двигателя, равный 0,9;

— КПД трансмиссии.

Механический КПД определяется на первой передаче основного ряда по заданной кинематической схеме прототипа трансмиссии с учетом типа движителя, потерь, возникающих при передаче нагрузки и потерь холостого хода.

Для гусеничных тракторов КПД трансмиссии определяется по формуле

(1.3)

где — КПД цилиндрической и конической пар шестерен;

— число пар цилиндрических и конических шестерен трансмиссии, передающих крутящий момент, ;

Значения n1, n2 определим по кинематической схеме прототипа трансмиссии на одной из передач основного ряда. При разветвлении мощности на два потока две пары аналогичных шестерён считают за одну пару.

— коэффициент, учитывающий потери на холостое прокручивание трансмиссии;

Значение коэффициентов принимаем . Для колесных тракторов с двумя ведущими колесами .

Подставляя в формулу (1.2) известные, рассчитанные и принятые значения параметров, определяем необходимую номинальную мощность двигателя.