Основные показатели работы двигателей

Основные показатели, характеризующие работу двигателя, - крутящий момент, мощность, экономичность и коэффициент полезного действия.

Большая часть тепловой энергии, выделяющаяся при сгорании топлива в цилиндрах двигателя, превращается в механическую. Сила давления газов, действующая на поршень, передается через шатун на кривошип, создавая крутящий момент на коленчатом валу двигателя.

Крутящий момент – это произведение силы, вращающей кривошип, на радиус кривошипа. Крутящий момент выражается в ньютоннометрах (Нм). Развивая определенный крутящий момент, двигатель, совершает работу.

Мощность – это работа, выполненная в единицу времени. Ее измеряют в киловаттах (кВт). Различают индикаторную и эффективную мощность двигателя.

Индикаторная мощность – это мощность, развиваемая газами внутри цилиндра работающего двигателя.

Эффективная мощность – мощность, получаемая на коленчатом валу. Она меньше индикаторной на 20…25%, так как часть мощности затрачивается на преодоление сил трения в механизмах двигателя и приведение в действие вспомогательных устройств (насосов, вентилятора, генератора и др.) и на газообмен.

Механический коэффициент полезного действия (КПД) двигателя – отношение эффективной мощности к индикаторной. Он зависит в основном от качества обработки деталей, смазывания трущихся деталей и правильности сборки двигателя. Значения механического КПД колеблются в пределах 0,75…0,80.

Эффективный коэффициент полезного действия – отношение количества теплоты, превращенный в механическую работу, к количеству теплоты, содержащейся в топливе. Значение эффективного КПД находится в пределах 0,26…0,37 (для карбюраторных двигателей – нижний, а для дизелей – верхний предел). В исправном двигателе около 30% теплоты идет на получение эффективной мощности. Остальная тепловая энергия расходуется на механические потери (»20%), нагрев охлаждающей жидкости (»25%) и двигателя (»10%), а также уносится с отработавшими газами (»15%).

Экономичность работы двигателя характеризуется удельным расходом топлива. Последний, определяют делением часового расхода топлива на эффективную мощность двигателя.