Т.3.4 Механические потери ДВС: понятия, определение, значения для ДВС, факторы влияющие на них

Относительный КПД представляет собой отношение индикаторного КПД к термическому КПД и определяет степень совершенства действительного цикла по отношению к теоретическому

Существующие двигатели имеют относительный КПД 0,60...0,90.

Развиваемая в цилиндрах мощность не может быть полностью использована для движения автомобиля. Часть этой мощности, называемая мощностью механических потерь (), затрачивается в самом двигателе на преодоление трения и на привод вспомогательных механизмов (механизм газораспределения, топливный, масляный и водяной насосы, вентилятор, генератор и т.д.).

Мощность, равная разности мощностей Рi, и Рм, называется эффективной мощностью двигателя Ре:

Для удобства оценки механических потерь введено понятие механического КПД , представляющего собой отношение эффективной и индикаторной мощности:

Механический КПД при номинальном режиме работы бензинового двигателя равен 0,70...0,87, дизеля — 0,75...0,90.

Мощность механических потерь Рм определяют экспериментально (например, путем прокручивания коленчатого вала двигателя, предварительно прогретого до рабочего теплового состояния от постороннего источника энергии — электродвигателя). При прочих равных условиях мощность Рм существенно зависит от частоты вращения коленчатого вала. С увеличением частоты вращения она возрастает.

Эффективные и индикаторные показатели взаимосвязаны следующими простыми соотношениями посредством механического КПД:

эффективная мощность ;

среднее эффективное давление ;

эффективный КПД ;

эффективный удельный расход топлива

Эффективный КПД автотракторных двигателей, работающих на режиме полной мощности, находится в пределах 0,2...0,3 для бензиновых двигателей, 0,3...0,4 — для дизелей.

Значение эффективного удельного расхода топлива в г/(кВт • ч) для бензиновых двигателей — 290...330, для дизелей — 210...260.

Эффективный КПД учитывает принципиально неустранимые и принципиально устранимые потери теплоты, а также механические потери , т.е. оценивает экономичность работы двигателя в целом:

Формула, связывающая эффективную мощность и среднее эффективное давление :

Эффективный вращающий момент на валу Ме, при известной мощность Ре и соответствующая ей частоте вращения вала двигателя, составит (Н • м):

где n — частота вращения вала двигателя, обороты в минуту; Ре— мощность, кВт.

Литровой мощностью двигателя называется эффективная мощность, отнесенная к одному литру рабочего объема двигателя:

Величиной литровой мощности пользуются для сравнительной оценки различных двигателей с точки зрения совершенства рабочего процесса и конструктивного выполнения. Чем больше литровая мощность, тем меньше габариты и удельная масса двигателя. Литровая мощность составляет для бензиновых двигателей 15...37 кВт/л, для дизелей — 6...22 кВт/л.