Эффективные показатели работы двигателя определение

3.7. Эффективные показатели двс

Часть индикаторной мощности, развиваемой продуктами сгорания, расходуется в самом двигателе и не может быть использована, т.к. эта мощность тратится на обеспечение работы двигателя. Эта мощность называется мощностью механических потерь и слагается из следующих:

N_тр – потери мощности на трение, которые составляют бóльшую часть механических потерь. Эти потери вызываются трением во всех сопряженных парах: поршневые кольца – цилиндр, шейки распределительного и коленчатого валов – подшипники и т.д. К возрастанию потерь индикаторной мощности приводит также ухудшение технического состояния двигателя, нарушение нормальной работы систем смазки и охлаждения и т.д.

N_нас – потери мощности на совершение насосных ходов – в двухтактных двигателях отсутствуют.

N_всп – потери мощности на привод навешенных механизмов двигателя, без которых работа двигателя невозможна – это потери на привод регулятора частоты вращения, топливного, масляного и водяного насосов, воздушного компрессора (если он приводится в действие от двигателя).

N_вент – потери мощности на вентиляцию – учитывают расход мощности на трение между движущимися деталями и воздухом. Эта потеря растет с увеличением частоты вращения двигателя.

Очевидно, что механические потери должны представлять сумму перечисленных потерь, т.е.

N_м=N_тр + N_нас + N_всп + N_вент. (8)

Механические потери оцениваются также средним давлением механических потерь р_м и механическим КПД η_м.

р_м – условное постоянное давление, на преодоление действия которого на поршень в течение одного хода затрачивалась бы работа, равная работе механических потерь одного цикла.

После рассмотрения механических потерь целесообразно перейти к эффективным показателям ДВС, к которым относятся среднее эффективное давление р_е, эффективная мощность N_е, эффективный КПД η_е, и удельный эффективный расход топлива b_е.

Средним эффективным давлением р_е называется среднее условное постоянное давление, действующее на поршень на рабочем ходе и совершающее работу, эквивалентную полезной эффективной работе, передаваемой через выходной фланец коленвала на винт или другой потребитель.

Из выше приведенного в этом параграфе материала следует, что среднее эффективное давление должно учитывать кроме тепловых все механические потери и должно определяться формулой

р_е = р_i – р_м. (9)

Эффективная мощность, так же как и р_е, учитывает тепловые и механические потери. Поэтому

N_е = N_i – N_м. (10)

Для перехода от N_i к N_е используется механический КПД η_м, значение которого является паспортной величиной двигателя и по результатам стендовых испытаний известно для всех основных режимов

N_е = N_i η_м. (11)

По аналогии с N_i формула для определения N_е выглядит следующим образом:

. (12)

Также по аналогии с индикаторным КПД

, (13)

где – удельный эффективный расход топлива в кг/кВт·ч.

Между рассмотренными КПД двигателей существует зависимость

. (14)

Следует отметить, что если b_i и N_i являются расчетными величинами, b_е и N_е определяются непосредственными измерениями. Опытные значения удельного эффективного расхода топлива и эффективного КПД приведены в таблице 1.

Эффективность работы двигателя автомобиля

Облако тегов

Журнал ЛОСК-Информ

07/02/2017 05/09/2019

Эффективность работы двигателя автомобиля.

Основные показатели, характеризующие работу двигателя — крутящий момент, мощность, экономичность и токсичность отработавших газов. Как правило, по этим показателям оценивают эффективность работы двигателя.

Экoнoмичнoсть хaрaктеризуется рaсхoдoм тoпливa, зaтрaчивaемoгo нa пoлучение единицы мoщнoсти. Тoксичнoсть oпределяется кoличествoм вредных для oкружaющей среды и челoвекa веществ, выбрaсывaемых в aтмoсферу с oтрaбoтaвшими гaзaми.

Помимо конструктивных параметров, эти показатели зависят от особенностей и настроек систем питания и зажигания, степени износа деталей и пр. Давление в конце такта сжатия (компрессия) является показателем технического состояния (изношенности) цилиндро-поршневой группы и клапанов.

Крутящий момент на коленчатом валу двигателя определяет силу тяги на колесах: чем он больше, тем лучше динамика разгона автомобиля. Равен произведению силы на плечо и измеряется в Н·м (Ньютон на метр), ранее в кгс.м (килограмм-сила на метр).

Крутящий момент увеличивается с ростом:

рабочего объема. Поэтому двигатели, которым необходим значительный крутящий момент, обладают большим объемом.
давления горящих газов в цилиндрах, которое ограничено детонацией (взрывное горение бензо-воздушной смеси, сопровождаемое характерным звонким звуком, ошибочно называется «стуком поршневых пальцев») или ростом нагрузок в дизелях.

Максимальный крутящий момент двигатель развивает при определенных оборотах, они вместе с его величиной указываются в технической документации.

Мощность двигателя — величина, показывающая, какую работу он совершает в единицу времени, измеряется в кВт (ранее в лошадиных силах). Одна лошадиная сила (л.с.) приблизительно равняется 0,74 кВт. Мощность равна произведению крутящего момента на угловую скорость коленвала (число оборотов в минуту, умноженное на определенный коэффициент).

Двигатели большей мощности производители получают увеличением:

Рабочего объема, что, в свою очередь, приводит к росту габаритов двигателя и ограничению допустимых максимальных оборотов из-за значительных сил инерции увеличившихся деталей;
Оборотов коленчатого вала, число которых ограничено инерционными силами и увеличением износа деталей. Высокооборотный двигатель одинаковой мощности (при прочих равных условиях — конструкции двигателя, технологии изготовления, применяемых материалах и т.д.) с низкооборотным обладает меньшим сроком службы, так как в среднем для одного и того же пробега его коленчатый вал будет совершать больше оборотов;
Давления в цилиндре путем повышения степени сжатия либо наддувом воздуха посредством турбо или механических нагнетателей. Для применения наддува степень сжатия вынужденно уменьшают для предотвращения детонации (у бензиновых двигателей) и снижения жесткости работы (повышенные нагрузки в цилиндро-поршневой группе дизеля, сопровождаемые чрезмерным шумом) (у дизелей). Наддув позволяет, например, сохранить мощность при меньшем рабочем объеме.

Номинальная мощность — гарантируемая производителем мощность при полной подаче топлива на определенных оборотах. Именно она, а не максимальная мощность, указывается в технической документации на двигатель.

Удельный расход топлива — это количество топлива, расходуемого двигателем на 1 кВт развиваемой мощности за один час. Является показателем совершенства конструкции двигателя: чем расход ниже, тем более эффективно используется энергия сгорающего в цилиндрах топлива.

При одних и тех же конструктивных параметрах у разных двигателей такие показатели, как мощность, крутящий момент и удельный расход топлива, могут отличаться. Это связано с такими особенностями, как количество клапанов на цилиндр, фазы газораспределения и т. п. Поэтому для оценки работы двигателя на разных оборотах используют характеристики — зависимость его показателей от режимов работы. Характеристики определяются опытным путем на специальных стендах, так как теоретически они рассчитываются лишь приблизительно.

Читать еще: Что такое сировский двигатель

Как правило, в технической документации к автомобилю приводятся внешние скоростные характеристики двигателя, определяющие зависимость мощности, крутящего момента и удельного расхода топлива от числа оборотов коленвала при полной подаче топлива. Они дают представление о максимальных показателях двигателя.

Показатели двигателя (упрощенно) изменяются по следующим причинам. С увеличением числа оборотов коленвала растет крутящий момент благодаря тому, что в цилиндры поступает больше топлива. Примерно на средних оборотах он достигает своего максимума, а затем начинает снижаться. Это происходит из-за того, что с увеличением скорости вращения коленвала начинают играть существенную роль инерционные силы, силы трения, аэродинамическое сопротивление впускных трубопроводов, ухудшающее наполнение цилиндров свежим зарядом топливо-воздушной смеси, и т. п.

Быстрый рост крутящего момента двигателя указывает на хорошую динамику разгона автомобиля благодаря интенсивному увеличению силы тяги на колесах. Чем дольше величина момента находится в районе своего максимума и не снижается, тем лучше. Такой двигатель более приспособлен к изменению дорожных условий и реже придется переключать передачи.

Мощность растет вместе с крутящим моментом и даже, когда он начинает снижаться, продолжает увеличиваться благодаря повышению оборотов. После достижения максимума мощность начинает снижаться по той же причине, по которой уменьшается крутящий момент. Обороты несколько выше максимальной мощности ограничивают регулирующими устройствами, так как в этом режиме значительная часть топлива расходуется не на совершение полезной работы, а на преодоление сил инерции и трения в двигателе. Максимальная мощность определяет максимальную скорость автомобиля. В этом режиме автомобиль не разгоняется и двигатель работает только на преодоление сил сопротивления движению — сопротивления воздуха, сопротивления качению и т. п.

Величина удельного расхода топлива также меняется в зависимости от оборотов коленвала. Удельный расход топлива должен находиться как можно дольше вблизи минимума; это указывает на хорошую экономичность двигателя. Минимальный удельный расход, как правило, достигается чуть ниже средних оборотов, на которых в основном и эксплуатируется автомобиль при движении в городе.

Итак, подведем итоги… На практике более важны выходные характеристики работы двигателя:

Мощность. Она измеряется в лошадиных силах (л.с. — традиционная единица измерения) или киловаттах (кВт). Именно она определяет скорость и время разгона автомобиля.
Крутящий момент. Т.е. создаваемое двигателем максимальное тяговое усилие. Измеряется в Ньютон-метрах (Н·м). Косвенно влияет на скорость и разгон и прямо — на «эластичность» двигателя, т. е. способность ускоряться на низких оборотах.
Максимально допустимое число оборотов коленчатого вала в минуту (об/мин). Показывает, сколько оборотов коленвала в минуту сможет выдержать двигатель без потери в ресурсной прочности. Чем больше число оборотов, тем более резкий и динамичный характер имеет автомобиль.

Однако не менее важны расходные характеристики:

Расход топлива. Обычно измеряется в литрах на 100 километров. Расход в городском, загородном и смешанном вариантах различен.
Тип топлива. Марка потребляемого бензина, дизельного топлива, газа. В современных автомобилях возможно использование любых марок, но при снижении октанового числа падают ресурсная прочность и мощность, а при повышении сверх нормы — повышается мощность, но снижается ресурс. Также при повышении октанового числа увеличивается теплоотдача, что может привести к раннему перегреву. Пример марок топлива: А-76, А-92, АИ-98, А-95Евро, ДТ, ДТ Евро, ДТ Супер.
Расход масла. Измеряется в литрах, но на 1000 км. Максимальный показатель — 1л/1000км для исправной машины.
Марка потребляемого масла. Обычно обозначется ххWхх. Первое число — густота масла, второе — его вязкость. Например — 0W40 и 5W40 — синтетические масла, 10W40 — полусинтетическое масло, 15W40 и 20W40 — минеральные масла. Более густые и вязкие масла улучшают прочность и надежность двигателя, менее густые — улучшают динамические выходные характеристики.

Внимание! Масла типа 70W90 или 95W100 являются трансмиссионными и ни в коем случае не могут быть использованы в двигателе — это гарантированно приведет к неисправности двигателя!

Ресурсная прочность, т. е. как часто двигателю необходимо техническое обслуживание. Обычно в пределах 5 000—30 000 км пробега. Предельный пробег позволяет примерно определить полный срок службы, после гарантийного пробега прекращаются гарантийные обязательства.

Это основные потребительские характеристики.

Эффективные показатели работы двигателя определение

В двигателе внутреннего сгорания газы, образующиеся при сгорании смеси, перемещая поршни, совершают полезную работу, и двигатель развивает определенную мощность. Мощностью называется работа (в кГ •м), производимая в единицу времени (в 1 сек).

Мощность, развиваемая газами внутри цилиндров двигателя, называется индикаторной мощностью. Мощность, которая может быть снята с коленчатого вала двигателя и использована для осуществления движения автомобиля, называется эффективной мощностью.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Часть давления, развиваемого газами внутри цилиндров, затрачивается на преодоление внутренних потерь в двигателе, на трение между деталями (в основном поршней о стенки цилиндров и в подшипниках коленчатого вала) и на приведение в действие ряда механизмов двигателя (вентилятора, водяного насоса и т. п.). Поэтому эффективная мощность, снимаемая с коленчатого вала двигателя, всегда будет меньше индикаторной мощности, развиваемой газами внутри цилиндров, на величину указанных внутренних потерь.

Эффективная мощность двигателя зависит от величины силы давления газов внутри цилиндров. При увеличении давления газов мощность возрастает. Давление газов в цилиндре при рабочем ходе является переменной величиной. Например, в карбюраторных двигателях давление газов изменяется от наибольшего значения 25—30 кГ/см2 в начале рабочего хода до наименьшего значения 3—4 кГ/см2 в его конце. При подсчете мощности двигателя принимается некоторое среднее постоянное значение давления газов, которое производит ту же работу за цикл, что и переменное действительное давление газов. Величина этого давления зависит от количества горючей смеси, поступающей в цилиндры, от ее состава и т. д., т. е. от режима работы двигателя.

Величина среднего давления газов с учетом внутренних потерь, при полной подаче горючей смеси составляет для автомобильных карбюраторных двигателей примерно 6—8 кГ/см2. Это давление называется средним эффективным давлением.

Работа, производимая газами, а следовательно, и мощность двигателя зависят также от площади поршня и его хода, т. е. от рабочего объема цилиндра, а также от числа цилиндров двигателя и числа оборотов коленчатого вала в минуту. Кроме того, мощность двигателя зависит от его тактности; в четырехтактном двигателе рабочий ход в каждом цилиндре совершается через каждые два оборота коленчатого вала, а в двухтактном — через каждый его оборот.

Из приведенных выше величин постоянными, т. е. зависящими только от конструкции двигателя, являются размеры цилиндра, число цилиндров и тактность двигателя. Остальные величины переменные и зависят от режима работы двигателя и его состояния, а следовательно, и от ухода за ним. При внимательном и умелом уходе за двигателем, при его тщательном регулировании от него можно получить наибольшую мощность.

Очень важной величиной, характеризующей работоспособность двигателя, является крутящий момент, развиваемый на его валу.

Крутящим моментом называется произведение силы (в кГ) на плечо ее действия (в м).

При работе двигателя на его валу развивается определенный крутящий момент, который через силовую передачу передается ведущим колесам и приводит автомобиль в движение.

Крутящий момент двигателя зависит от силы Т, приложенной к кривошипам вала, и от радиуса кривошипа.

Экономичность работы автомобильного двигателя измеряется количеством топлива (в г), израсходованного на каждую единицу мощности (в д. с.) за 1 ч. Эта величина называется удельным расходом топлива ge. Величина удельного расхода топлива зависит от совершенства конструкции двигателя (степени сжатия и т. п.) и его обслуживающих систем и в значительной мере от состояния двигателя, качества ухода за ним и его регулировки. При хорошем уходе за двигателем можно значительно повысить экономичность его работы.

Эффективная мощность двигателя, развиваемая им при работе, не остается постоянной и изменяется в соответствии с изменением его числа оборотов. По мере увеличения числа оборотов коленчатого вала мощность двигателя возрастает, но до известного предела, определенного для каждого двигателя. При дальнейшем повышении числа оборотов мощность начинает уменьшаться вследствие того, что цилиндры . не успевают за все более сокращающиеся промежутки времени наполняться достаточным количеством горючей смеси или воздуха, а также вследствие ухудшения процесса сгорания топлива и увеличения потерь на трение в самом двигателе Поэтому при указании мощности двигателя всегда приводится число оборотов, которому эта мощность соответствует.

С изменением числа оборотов двигателя, кроме мощности, соответственно изменяются крутящий момент Мк и удельный расход топлива. Зависимость всех этих показателей от числа оборотов коленчатого вала при работе двигателя с полной подачей топлива (дизель) или при полностью открытой дроссельной заслонке (карбюраторный двигатель) представляется в виде графика, который называется внешней скоростной характеристикой двигателя. Эта характеристика получается путем соответствующих испытаний двигателя и является основной характеристикой, определяющей все показатели двигателя: мощность, крутящий момент и экономичность.

На рис. 1 показана скоростная характеристика двигателя автомобиля ЗИЛ -130. Из характеристики видно, что наибольшая мощность этого двигателя, равная примерно 150 л. е., развивается при числе оборотов около 3200 в минуту. Наибольший крутящий момент двигателя равен 40 кГ -м, а наименьший удельный расход топлива 240 г.л. с. ч. Аналогичный вид имеют скоростные характеристики и других автомобильных двигателей.

Эффективные показатели работы двигателя определение

Наши АЗС
- Выбор АЗС
  - Выбор АЗС
  - Развитие сети
  - Фотогалерея
  - Наши кaфе и магазины
  - Специальные предложения
  - Продукты под собственной торговой маркой
- Развитие сети
- Фотогалерея
- Наши кaфе и магазины
- Специальные предложения
- Продукты под собственной торговой маркой
  - Сопутствующие товары «Сеть АЗС «Газпромнефть»
  - Сопутствующие товары G-Drive
Программа лояльности
- Стать участником
- Виртуальные карты
- Как накопить бонусы
- Расчет получаемых бонусов
- Как потратить бонусы
- Часто задаваемые вопросы
- Правила программы
- Заправляем покупками
Акции и предложения
- ДИЗЕЛЬ ОПТИ
- БЕНЗИН ОПТИ
- G-95
- G-100
- G-Drive Diesel
G-Drive Racing
Новости
Качество топлива
- Контроль качества топлива
  - Контроль качества топлива
  - Система лабораторий
  - Знак качества
  - Глоссарий
  - Топливо Евро-5
  - Нефтеперерабатывающие заводы
  - Проверка топлива
  - Паспорт качества
  - Всемирная топливная хартия
- Система лабораторий
- Знак качества
- Глоссарий
- Топливо Евро-5
- Нефтеперерабатывающие заводы
- Проверка топлива
- Паспорт качества
- Всемирная топливная хартия
О компании
Корпоративным клиентам
Фотогалерея
Видеорепортажи
- 2016
  - 2016
  - 2015
- 2015

Для Вас работает сервис «Единый центр поддержки клиентов», специалисты которого будут рады Вам помочь:

Проконсультируют Вас по вопросам, связанным с работой сети АЗС «Газпромнефть»:

Адреса АЗС
Преимущества топлива нового поколения G-Drive
Дополнительные услуги на АЗС

Предоставят информацию по Программе лояльности «Нам по пути»:

Правила участия в Программе лояльности
Схема начисления бонусов
Условия блокировки или разблокировки бонусной карты
Условия приобретения товаров АЗС в обмен на бонусы
Условия восстановления бонусной карты в случае утери, кражи или поломки
Доступ в личный кабинет
Информация в чеке
Баланс, статус бонусной карты
История транзакций по бонусной карте
Выполнят блокировку бонусной карты по звонку, разблокировку — при наличии письменного заявления

Ознакомят с информацией по рекламным акциям на АЗС «Газпромнефть»:

Сроки проведения
Условия участия
Список АЗС, на которых проходят акции
Точки выдачи призов*
Списки победителей*

Примут заявку в работу по вопросам:

Начисления, списания бонусов по карте Программы лояльности «Нам по пути»
Качества обслуживания на АЗС «Газпромнефть», в том числе Ваши предложения по улучшению работы и персонала АЗС
Качества топлива
Техническим неисправностям оборудования на АЗС

«Единый центр поддержки клиентов» принимает обращения клиентов по различным каналам связи:

Звонок на номер 8-800-700-5151
Форма «Обратная связь» на сайте www.gpnbonus.ru
Электронное письмо на адрес [email protected]
Вопрос в чат онлайн-консультанту на сайте www.gpnbonus.ru

Мы стремимся к улучшению качества сервиса, поэтому для нас важно Ваше мнение.

Мы ждем Ваших обращений и будем рады помочь Вам.

С уважением,
Сеть АЗС «Газпромнефть»

*При проведении Федеральных рекламных акций сети АЗС «Газпромнефть»

МОЩНОЕ ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО
ДЛЯ МОЩНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Сеть АЗС «Газпромнефть» представляет высокотехнологичное дизельное топливо нового поколения G-Drive Diesel, которое повышает мощность автомобиля и обеспечивает надежную защиту двигателя.

ТОПЛИВО G-DRIVE DIESEL:

Топливо G-Drive Diesel содержит многофункциональный пакет присадок, разработанный для повышения эффективности работы дизельных двигателей. Специальный пакет присадок с высокой концентрацией активных компонентов эффективно очищает двигатель от накопившихся отложений и повышает его мощность. При постоянном использовании G-Drive Diesel поддерживает чистоту двигателя и надежно защищает топливную систему.

Дизельное топливо G-Drive Diesel прошло испытания в независимом европейском испытательном центре APL (Германия), где были подтверждены его потребительские свойства.

Топливо G-Drive Diesel не только возвращает дизельному двигателю базовую мощность, предусмотренную производителем, но и увеличивает ее.

Активный комплекс моющих и цетаноповышающих компонентов в составе присадки эффективно очищает форсунки двигателя от накопившихся отложений и повышает эффективность работы двигателя. При переходе с обычного топлива на G-Drive Diesel мощность двигателя повышается до 9%*.

Цетаноповышающий компонент в составе топлива G-Drive Diesel позволяет ему быстрее воспламеняться, что способствует более быстрому запуску и более полному сгоранию**, что может повышать КПД двигателя и его выходную мощность при низких температурах. В зимнее время это значительно улучшает запуск двигателя и обеспечивает его стабильную работу.

Применение моющих компонентов в составе топлива G-Drive Diesel приводит к постепенному деликатному очищению форсунок двигателя от накопившихся отложений и предотвращает образование новых. В результате это способствует продлению жизненного ресурса двигателя и способствует его стабильной работе.

Постоянное применение топлива G-Drive Diesel с активным комплексом присадок позволяет восстановить эффективность работы топливной системы двигателя у автомобилей с пробегом и сохранить оптимальные заводские показатели у новых автомобилей.

*Согласно испытаниям по методике СЕС F-98-08 на двигателе DW10BTED4 производства Peugeot-Citroen в независимом европейском испытательном центре APL (Германия) от 07.2017г.

**Согласно испытаниям по собственной методике независимого европейского испытательного центра APL (Германия) на двигателе Mercedes-Benz Daimler OM646DE22L) в климатической камере от 07.2017г.

Оценка статьи:

Загрузка...