You dont have javascript enabled! Please enable it!

Двигателни мощности, загуби и КПД

Предмети:

  • Показана мощност (Pi)
  • Ефективна мощност (Pe)
  • ISO мощност

Показана мощност (Pi)
Мощността, създадена от горенето, се нарича показана мощност. Английският превод на „индицирана мощност“ е Показано средно ефективно налягане, съкратено като: IMEP. Тази вътрешна мощност се определя от индикаторна диаграма.

Изображенията по-долу показват същата диаграма на индикатора. Дясната символизира изчисляването на повърхностите: положителната (синя) и отрицателната повърхност (зелена). Когато сме определили относителната повърхност (положителна минус отрицателна), говорим за средно налягане на горене. В действителност това се изчислява математически с помощта на интегрални изчисления.

Индикаторна диаграма
Определяне на средното налягане на газа

С посочената мощност разглеждаме средната повърхност в индикаторна диаграма. Мощността, измерена на коляновия вал, ще бъде по-ниска поради механични загуби.

Ефективна мощност (Pe):
Ефективната мощност (на английски: Brake Mean Effective Pressure, съкратено BMEP) е мощността, която остава след приспадане на загубите от триене от посочената мощност.

С тази формула ще изчислим мощността, която двигателят доставя на своя маховик при скоростта, при която въртящият момент е най-висок. Ефективната мощност ще бъде по-ниска от посочената мощност, тъй като има загуби от триене, които възникват от буталото към колелата, а спомагателните възли като маслената помпа, помпата на охлаждащата течност и алтернатора поглъщат мощност по време на работа на двигателя. Формулата е:

В който:

  • Pe = обща доставена мощност;
  • pe = средно ефективно налягане;
  • Vs = ударен обем;
  • z = брой на цилиндрите;
  • i = 1 за двутактови и 0,5 за четиритактови;
  • n = скорост.

Изчислението се основава на следните данни:

  • Средно ефективно налягане на буталото: 1400000 N/m² (= 14 bar);
  • Ходов обем: 1,59 dm³ (0,3975 dm³ на цилиндър);
  • Брой цилиндри: 4
  • 4-тактов
  • Обороти: 3000 об/мин.

По-долу е изчислението отново:

Ние попълваме данните и все още не вземаме предвид научните обозначения.

Belangrijk: преобразуваме обема на удара на цилиндър от dm³ в m³ (разделете на 1000, вижте: Изчислете съдържанието). 0,3975 dm³ тогава става: 0,0003975 m³.

От това следва, че двигателят доставя мощност от 55,7 kW при дадена скорост.

В предишния пример беше дадено средното ефективно налягане (pe) и беше поискана доставената мощност (Pe). Въпреки това не можем лесно да определим pe. В крайна сметка няма измервателна апаратура за това. С дадено Pe и неизвестно Pe все още можем да открием това чрез преобразуване на формулата. Ще направим това в следващия пример.

Данни за двигател:

  • Максимална мощност: 147 kW при 5700 об/мин;
  • Диаметър на отвора: 82.5 мм;
  • Ход: 92.8 mm

Въвеждаме данните във формулата:

Преобразуваме формулата така, че неизвестното да се постави отляво на знака за сравнение:

Преобразуваме резултата в налягане в барове:

ISO мощност:
Мощността по ISO се определя на стенда за изпитване на двигателя, където производителят тества двигателя при следните работни условия:

  • налягане на външния въздух (p) = 1 bar;
  • температура на въздуха (T) = 300 K = 26,85 градуса по Целзий;
  • относителна влажност (RH) = 60%
  • температура на охлаждащата течност охладител на входящия въздух (Ti) = 300 K = 26,85 градуса по Целзий;
  • Долна топлинна стойност / топлинна стойност (H0) = 42 MJ/kg.