0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое индикаторная мощность это мощность двигателя

Что такое индикаторная мощность это мощность двигателя

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Главными размерами двигателя внутреннего сгорания являются: диаметр цилиндра D, количество цилиндров i, ход поршня S. Кроме того, 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).

Работа газов. Работа, совершаемая газами в цилиндре двига­теля, называется индикаторной работой. Работа за один цикл равна произведению силы давления газов на площадь поршня и на величину хода поршня:

где pi среднее индикаторное давление газов, н/м 2 ;

где VS — объем рабочего цилиндра

причем, так как работа эквивалентна площади индикаторной диаграммы, ее можно назвать средней индикаторной работой, а величину pi средним индикаторным давлением

т. е. средним индикаторным давлением называется такое условное постоянное давление, которое, перемещая поршень в течение хода расширения, производит работу, равную индикаторной работе цикла.

Работа, полученная на конце коленчатого вала, называется эффективной работой двигателя. Она меньше индикаторной на величину работы, расходуемой двигателем на преодоление сопротивлений:

где Lm работа сопротивлений, называемая обычно работой механических потерь двигателя.

Эффективную работу по аналогии с индикаторной можно выразить в виде

где. ре среднее эффективное давление.

Таким образом, среднее эффективное давление представляет собой величину, при умножении которой на рабочий объем цилиндра Vs получают эффективную работу за цикл. Эта величина также является условной, но в отличие от рe характеризует некоторую среднюю величину давления, пропорциональную полезной работе двигателя.

При неизменных оборотах коленчатого вала величина ре для данного двигателя зависит от величины, передаваемой на привод мощности. Чем больше передаваемая мощность, тем больше среднее эффективное давление.

Следовательно, ре определяет степень загруженности данного двигателя. Каждый двигатель может развивать определенное среднее эффективное давление, которому соответствует определенная мощность. В соответствии с наивыгоднейшим ре заводом устанавливается номинальная мощность двигателя, которая гарантируется для работы на определенных оборотах коленчатого вала.

Мощность двигателя является основной его характеристикой. Выражается она в киловаттах.

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

где Ne эффективная мощность; Ni, — индикаторная мощность; Nm,- мощность механических потерь, затрачиваемая на преодоление сопротивлений.

Если двигатель делает п оборотов в секунду, то индикаторная мощность двигателя, имеющего i цилиндров, будет равна

где D диаметр цилиндра, м; S ход поршня, м; n число оборотов вала в секунду; i- число цилиндров; рi — среднее индикаторное давление, н/м г ; z коэффициент тактности, показывающий, во сколько раз число оборотов вала больше числа циклов за один и тот же промежуток времени.

Приведенная формула справедлива для четырех- и двухтактных двигателей, причем для двухтактного двигателя простого действия z=1, для двухтактного с противоположно движущимися поршнями z = 0,5, а для четырехтактного z = 2.

Произведение (πD 2 /4)·S представляет собой величину рабочего объема цилиндра. Поэтому можно записать:

Аналогично выразится и эффективная мощность четырех-и двухтактного двигателей:

где ре среднее эффективное давление, н/м 2 .

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

где В секундный расход топлива, кг/сек;

QH P — низшая теплота сгорания топлива, кдж/кг.

Значения и. к. п. д. для разных двигателей составляют:

двухтактные дизели 0,35-0,50

четырехтактные дизели 0,42-0,50

карбюраторные двигатели 0,30-0,35

Эффективный к. п. д. ηe представляет собою отношение тепла, превращенного в работу на валу двигателя, ко всему затраченному теплу:

Значение ηe может быть также определено по формуле

Эффективный к. п. д. для различных двигателей имеет следую-щие значения:

дизели тихоходные 0,32-0,39

дизели быстроходные 0,32-0,41

карбюраторные двигатели 0,25-0,30

Для определения эффективной мощности надо от величины индикаторной мощности отнять часть мощности, расходуемой на трение в двигателе, что может быть достигнуто умножением на величину механического к. п. д.:

Читать еще:  Что такое мочевина для дизельных двигателей

где ηm механический к. п. д. двигателя.

Удельный расход топлива. Оценка экономичности двигателя внутреннего сгорания может быть произведена непосредственно по количеству топлива, затрачиваемого на получение полезной ра­боты в единицу времени. Для этого введено понятие секундного расхода топлива на 1 квт ge, являющегося отношением количества топлива Ge к полезной мощности Ne двигателя:

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 теряется в процессе работы двигателя.

Тепловой баланс характеризует распределение и потери тепла, вносимого в двигатель с топливом.

Количество тепла, распределяющееся по различным составляющим теплового баланса, подсчитывают в джоулях.

Уравнение внешнего теплового баланса имеет следующий вид:

где Q тепло израсходованного топлива в двигателе;

Qe тепло, использованное на полезную эффективную работу двигателя;

Qв — тепло, унесенное с охлаждающей водой;

Qв. г — тепло, унесенное с выхлопными газами;

Qн.с — тепло, получаемое при неполном сгорании;

Qост — так называемый остаточный член баланса, равный сумме всех неучтенных потерь теплоты. При определении величины теплового баланса в процентах уравнение будет иметь вид:

В данном случае каждое слагаемое в левой части уравнения представляет собой количество тепла в процентах по отношению ко всему теплу Q, т.е.

Располагаемое тепло Q практически определяют по низшей теплоте сгорания топлива QH P и секундному расходу топлива Gс кг/ч:

Тепло, использованное на полезную эффективную работу дизеля за 1 сек

На рис. 12 представлена диаграмма теплового баланса дизеля с наддувом.

Характеристики двигателей. Характеристиками двигателя называются кривые, определяющие зависимость мощности и крутящего момента от показателей числа оборотов вала, нагрузки, 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. На последних мы не будем останавливаться, поскольку они различны для разных типов двигателей и не имеет практического смысла останавливаться на этом достаточно подробно.

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 на разных числах оборотов.

Построив зависимость мощности трения от числа оборотов и взяв разность между индикаторной мощностью и мощностью трения при различных числах оборотов, можно получить кривую изменения Ne по числу оборотов.

Эффективная мощность всегда имеет максимальное значение при числе оборотов меньшем, чем то, при котором получается максимальное значение индикаторной мощности. Этот сдвиг максимальных мощностей объясняется уменьшением ηm по числу оборотов.

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 n, соответствующего максимальному значению эффективной мощности, конечно, нецелесообразна.

Зависимость ре от числа оборотов n можно получить по формуле

Винтовыми характеристиками двигателей называются кривые зависимости мощности или крутящего момента от числа оборотов двигателя, работающего на гребной винт.

Мощность, поглощаемая винтом, изменяется пропорционально кубу числа оборотов, т. е.

Мощность двигателя, нагруженного винтом, при каждом числе оборотов равна мощности, поглощаемой винтом, поэтому

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 топливного насоса в двигателях с самовоспламенением.

Читать еще:  Газель свист при работе двигателя

Для двигателя при данном винте число оборотов nmax является максимально возможным. Этому числу оборотов соответствует максимальная мощность двигателя Nmax. При числе оборотов n > nmax двигатель работать не может, так как при этом эффективная мощность двигателя (по внешней характеристике) растет медленнее, чем мощность, поглощаемая винтом (по винтовой характеристике).

Индикаторная мощность

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

  • Индикаторная диаграмма
  • Индикаторные растения

Полезное

Смотреть что такое «Индикаторная мощность» в других словарях:

ИНДИКАТОРНАЯ МОЩНОСТЬ — (Indicated horse power) мощность, развиваемая поршнем внутри рабочего цилиндра. Определяется путем расчета по среднему индикаторному давлению в цилиндре двигателя, по числу его оборотов, по площади и ходу поршня. И. М. больше эффективной мощности … Морской словарь

индикаторная мощность — производительность — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы производительность EN indicated output … Справочник технического переводчика

индикаторная мощность в л. с. — индикаторная мощность в л. с. — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN indicated horsepower … Справочник технического переводчика

индикаторная мощность — 3.15 индикаторная мощность: Полная мощность, развиваемая в рабочих цилиндрах в результате давления рабочего тела, действующего на поршень. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Индикаторная мощность — Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Проставить интервики в рамках проекта Интервики. Дополнить статью … Википедия

индикаторная мощность — rodomoji galia statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. indicated power vok. Indikatorleistung, f; indizierte Leistung, f rus. индикаторная мощность, f pranc. puissance indiquée, f … Fizikos terminų žodynas

индикаторная мощность — indikatorinė galia statusas T sritis Energetika apibrėžtis Darbas, kurį stūmoklinės mašinos cilindre atlieka dujos per laiko vienetą. Indikatorinė galia apskaičiuojama iš indikatorinės diagramos. atitikmenys: angl. indicated output; indicated… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

ИНДИКАТОРНАЯ МОЩНОСТЬ — мощность, развиваемая внутри цилиндра двигателя, вычисленная по индикаторной диаграмме или теоретически … Большой энциклопедический политехнический словарь

индикаторная мощность компрессора — индикаторная мощность Отношение индикаторной работы к длительности рабочего цикла. [ГОСТ 28567 90] Тематики компрессор Синонимы индикаторная мощность EN indicated power DE Innenleistung … Справочник технического переводчика

ИНДИКАТОРНАЯ МОЩНОСТЬ ПАРОВОЗА — полная мощность паровоза, измеряемая работой пара в цилиндрах паровозной машины в единицу времени (в 1 сек.) или, что то же, работой в 1 сек. индикаторной силы тяги Fi килограммов, приложенной к ободу движущих колес. Если скорость паровоза, т. е … Технический железнодорожный словарь

Индикаторная, эффективная мощность и другие показатели автомобильного двигателя

Основными показателями автомобильного двигателя является его мощность, крутящий момент, количество оборотов коленчатого вала, КПД.

Мощность двигателя

Что касается мощности двигателя, то есть наиболее часто применяемой характеристики двигателя, то следует различать так называемую «индикаторную» мощность и «эффективную» мощность.

Индикаторной называется мощность, которую развивают газы внутри цилиндров, во время работы двигателя, а эффективной является мощность, которая образуется на коленчатом валу двигателя и передается трансмиссии.

Как известно, в автомобильном двигателе за время рабочего цикла, энергия топлива переходит в тепловую энергию, а затем в механическую. Работа по преобразованию одного вида энергии (химической) в другую (тепловую), выполненная за цикл, называется индикаторной работой. В свою очередь, индикаторная работа, выполненная за одну секунду, называется индикаторной мощностью двигателя.

Индикаторная мощность двигателя всегда пропорциональна его литражу, числу оборотов коленвала и среднему индикаторному давлению, то есть такому условному среднему давлению, которое воздействуя на поршень в течение лишь одного такта расширения, может выполнить работу, равную работе газов выполненных за весь цикл. Определяют это давление с помощью специальных приборов, устанавливаемых на двигатель и регистрирующих давление в цилиндрах во время всех четырех циклов работы.

Эффективная мощность двигателя всегда меньше, чем индикаторная. Это связано с механическими потерями в двигателе на трение поршней, шеек коленвала, затратами энергии на работу газораспределительного механизма, генератора, вентилятора охлаждения, топливного и водяного насоса и так далее.

От величины этих потерь зависит механический КПД (коэффициент полезного действия) двигателя. Собственно говоря, КПД определяет соотношение эффективной мощности двигателя к индикаторной. В современных двигателях эта величина может достигать 0,9 и более. Практически эффективную мощность двигателя определяют, как правило, на специальных стендах.

Читать еще:  Что такое воздушный обогрев двигателя

Крутящим моментом или моментом силы называется векторная величина, равная произведению силы, которая вращает коленвал, на радиус кривошипа.

Эффективная мощность двигателя не остается постоянной, а может изменяться в зависимости от оборотов коленвала.

При увеличении оборотов мощность увеличивается, но только до определенного предела. При дальнейшем росте числа оборотов мощность двигателя уменьшается, так как цилиндры не успевают наполняться необходимым количеством горючей смеси, топливо не успевает сгорать полностью, а также возрастают потери на трение деталей. Также, с изменением частоты оборотов коленвала, кроме мощности двигателя изменяются и другие его показатели, такие как крутящий момент и удельный расход топлива (расход топлива за определенный период времени).

Видео: от чего зависит мощность двигателя.

На величину основных показателей автомобильных двигателей влияют и эксплуатационные факторы, такие как техническое состояние самого двигателя, качество применяемого топлива, состояние приборов системы питания и зажигания, а также другие факторы.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Индикаторная мощность — двигатель

Для определения индикаторной мощности двигателя необходимо знать среднее индикаторное давление рг. [17]

Разбивку передач по ступеням удобно делать по нормальной индикаторной мощности двигателя Л, изменяющейся примерно прямо пропорционально пд. [18]

Для получения кривой изменения давлений за цикл, а следовательно, и индикаторной мощности двигателя , применяют индикаторы: а) дающие диаграмму в течение одного цикла и б) записывающие диаграмму за несколько циклов в течение времени, доходящего в некоторых случаях до 1 мин. И те и другие в свою очередь можно ра бить на несколько видов в зависимости от принципа их действия. [19]

Различают 3 вида кпд: тепловой, или индикаторный, представляющий собой отношение индикаторной мощности двигателя к его теоретич. Разность между единицей и каждым из кпд показывает долю соответствующих потерь мощности двигателя. [20]

Площадь проходного сечения отверстия выбирают в зависимости от расхода воздуха, необходимого для получения требуемой индикаторной мощности двигателя на холостом ходу с учетом герметичности уплотнений дроссельных заслонок. Для двигателя, рабочий объем цилиндра которого Vh 1 2 л, диаметр отверстия должен быть 2 5 мм, а для двигателя с Vh 2 5 л с открытой системой вентиляции картера — 3 мм. Площадь проходногс сечения выбирают несколько меньше оптимальной, чтобы иметь возможность уточнять регулировку на холостом ходу винтом 4 регулировки состава смеск и винтом положения дроссельной заслонки. Эта система может быть использована при переделке карбюраторов старых моделей, уже находящихся в эксплуатации, а также для карбюраторов массового производства. [22]

Они уменьшают работу трения; при замене подшипников скольжения подшипниками качения можно снизить работу трения на 1 — 1 5 % от индикаторной мощности двигателя по сравнению с работой трения при подшипниках скольжения. [23]

Из рисунка следует: 1) мощность трения возрастает не только с увеличением числа оборотов коленчатого вала, но и с прикрытием дроссельной заслонки карбюратора, вследствие чего насосные потери Apliac резко увеличиваются; 2) если ограничить наполнение, а следовательно, и индикаторную мощность двигателя , то развиваемое им число оборотов на холостом ходу будет зависеть в основном от величины механических потерь. [25]

Для определения NI всего двигателя методом индицирования необходимо на исследуемом режиме снять индикаторные диаграммы с каждого из цилиндров, затем после соответствующей обработки ( например, переноса в координаты р — V) спланиметрировать их и определить для каждого из цилиндров среднее индикаторное давление и индикаторную мощность. Полная индикаторная мощность двигателя будет равна сумме индикаторных мощностей каждого из цилиндров. [26]

При сравнении индикаторных диаграмм видно, что площадь диаграммы raczbr больше площади индикаторной диаграммы, снятой при работе двигателя без наддува. Таким образом, применение наддува позволяет увеличить индикаторную мощность двигателя при неизменных размерах цилиндра. Это приводит к увеличению и литровой мощности ЛГЛ. [28]

Измерение действительной мощности на валу компрессора при непосредственном приводе от двигателя внутреннего сгорания или паровой машины не представляется возможным. В этом случае приходится ограничиваться определением индикаторной мощности компрессора и индикаторной мощности двигателя , а величиной механических потерь в обоих машинах приходится задаваться. [29]

Площадь нижней петли отрицательна, поскольку составляющие ее процессы направлены против часовой стрелки. Она представляет собой работу, затрачиваемую на всасывание смеси и выхлоп отработавших газов, которую условно относят к механическим потерям и при определении индикаторной мощности двигателя в расчет не принимают. [30]

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector