Aiheet:
- Ilmoitettu teho (Pi)
- Tehollinen teho (Pe)
- ISO teho
Ilmoitettu teho (Pi)
Palamisen synnyttämää tehoa kutsutaan osoitetuksi tehoksi. Englanninkielinen käännös sanasta "indicated power" on Indicated Mean Effective Pressure, lyhennettynä: IMEP. Tämä sisäinen teho määräytyy indikaattorikaavio.
Alla olevissa kuvissa näkyy sama indikaattorikaavio. Oikea symboloi pintojen laskemista: positiivinen (sininen) ja negatiivinen pinta (vihreä). Kun suhteellinen pinta-ala on määritetty (positiivinen miinus negatiivinen), puhutaan keskimääräisestä palamispaineesta. Todellisuudessa tämä lasketaan matemaattisesti integraalilaskelmien avulla.
Ilmoitetulla teholla tarkastelemme keskimääräistä pinta-alaa indikaattorikaavio. Kampiakselilta mitattu teho on pienempi mekaanisten häviöiden takia.
Tehollinen teho (Pe):
Tehollinen teho (englanniksi: Brake Mean Effective Pressure, lyhennettynä BMEP) on teho, joka jää jäljelle, kun kitkahäviöt on vähennetty ilmoitetusta tehosta.
Tällä kaavalla lasketaan teho, jonka moottori antaa vauhtipyörälleen nopeudella, jolla vääntömomentti on suurin. Tehollinen teho on ilmoitettua tehoa pienempi, koska männästä pyöriin tulee kitkahäviöitä ja apuyksiköt, kuten öljypumppu, jäähdytysnestepumppu ja laturi, ottavat tehoa moottorin käytön aikana. Kaava on:
Jossa:
- Pe = toimitettu kokonaisteho;
- pe = keskimääräinen tehollinen paine;
- Vs = iskutilavuus;
- z = sylinterien lukumäärä;
- i = 1 kaksitahtiselle ja 0,5 nelitahtiselle;
- n = nopeus.
Laskelma perustuu seuraaviin tietoihin:
- Keskimääräinen tehollinen männänpaine: 1400000 N/m² (= 14 bar);
- Iskun tilavuus: 1,59 dm³ (0,3975 dm³ sylinteriä kohti);
- Sylinterien lukumäärä: 4
- 4-tahti
- Nopeus: 3000 rpm.
Alla vielä laskelma:
Täytämme tiedot, emmekä vielä ota huomioon tieteellisiä merkintöjä.
tärkeää: Muunnamme sylinterin iskutilavuuden dm³:stä m³:ksi (jakaa 1000:lla, katso: Laske sisältö). 0,3975 dm³ tulee sitten: 0,0003975 m³.
Tästä seuraa, että moottori tuottaa 55,7 kW tehoa annetulla nopeudella.
Edellisessä esimerkissä annettiin keskimääräinen tehollinen paine (pe) ja pyydettiin toimitettua tehoa (Pe). Emme kuitenkaan voi helposti määrittää pe. Loppujen lopuksi tähän ei ole olemassa mittauslaitteita. Tietyllä Pe:llä ja tuntemattomalla pe:llä voimme silti selvittää tämän muuntamalla kaavan. Teemme tämän seuraavassa esimerkissä.
Moottorin tiedot:
- Suurin teho: 147 kW nopeudella 5700 rpm;
- Poraus: 82.5 mm;
- Isku: 92.8 mm
Syötetään tiedot kaavaan:
Muunnamme kaavan siten, että tuntematon sijoitetaan vertailumerkin vasemmalle puolelle:
Muunnamme tuloksen paineeksi baareissa:
ISO teho:
ISO-teho määritetään moottorin testitelineellä, jossa valmistaja testaa moottoria seuraavissa käyttöolosuhteissa:
- ulkoilman paine (p) = 1 bar;
- ilman lämpötila (T) = 300 K = 26,85 celsiusastetta;
- suhteellinen kosteus (RH) = 60 %
- jäähdytysnesteen lämpötila tuloilman jäähdytin (Ti) = 300 K = 26,85 celsiusastetta;
- Alempi lämpöarvo / lämpöarvo (H0) = 42 MJ/kg.
Aiheeseen liittyvä sivu:
