You dont have javascript enabled! Please enable it!

Variklio galios, nuostoliai ir efektyvumas

Temos:

  • Nurodyta galia (Pi)
  • Efektyvi galia (Pe)
  • ISO galia

Nurodyta galia (Pi)
Degimo sukuriama galia vadinama nurodyta galia. Anglų kalbos „indicated power“ vertimas yra Indicated Mean Effective Pressure, sutrumpintai: IMEP. Ši vidinė galia nustatoma iš indikatoriaus diagrama.

Toliau pateiktuose paveikslėliuose parodyta ta pati indikatoriaus diagrama. Dešinysis simbolizuoja paviršių skaičiavimą: teigiamą (mėlyna) ir neigiamą (žalia). Kai nustatome santykinį paviršiaus plotą (teigiamas minusas neigiamas), kalbame apie vidutinį degimo slėgį. Iš tikrųjų tai apskaičiuojama matematiškai, naudojant integralinius skaičiavimus.

Indikatoriaus diagrama
Vidutinio dujų slėgio nustatymas

Su nurodyta galia žiūrime į vidutinį paviršiaus plotą indikatoriaus diagrama. Prie alkūninio veleno išmatuota galia bus mažesnė dėl mechaninių nuostolių.

Efektyvi galia (Pe):
Efektyvioji galia (angliškai: Brake Mean Effective Pressure, sutrumpintai BMEP) yra galia, kuri lieka iš nurodytos galios atėmus trinties nuostolius.

Pagal šią formulę apskaičiuosime galią, kurią variklis tiekia smagračiui tokiu greičiu, kuriuo sukimo momentas yra didžiausias. Efektyvioji galia bus mažesnė už nurodytą galią, nes yra trinties nuostolių, kurie atsiranda nuo stūmoklio iki ratų, o pagalbiniai įrenginiai, tokie kaip alyvos siurblys, aušinimo skysčio siurblys ir generatorius, sugeria galią variklio veikimo metu. Formulė yra tokia:

Kuriame:

  • Pe = bendra tiekiama galia;
  • pe = vidutinis efektyvus slėgis;
  • Vs = eigos tūris;
  • z = cilindrų skaičius;
  • i = 1 dvitakčiai ir 0,5 keturtakčiai;
  • n = greitis.

Skaičiavimas pagrįstas šiais duomenimis:

  • Vidutinis efektyvus stūmoklio slėgis: 1400000 N/m² (= 14 barų);
  • Eigos tūris: 1,59 dm³ (0,3975 dm³ cilindre);
  • Cilindrų skaičius: 4
  • 4 taktų
  • Greitis: 3000 aps./min.

Žemiau dar kartą pateikiamas skaičiavimas:

Duomenis pildome ir į mokslinius užrašus dar neatsižvelgiame.

Svarbu: paverčiame cilindro eigos tūrį iš dm³ į m³ (padalinkite iš 1000, žr. Apskaičiuokite turinį). 0,3975 dm³ tada tampa: 0,0003975 m³.

Iš to išplaukia, kad esant nurodytam sūkių dažniui variklis tiekia 55,7 kW galią.

Ankstesniame pavyzdyje buvo nurodytas vidutinis efektyvusis slėgis (pe) ir nurodyta tiekiama galia (Pe). Tačiau negalime lengvai nustatyti pe. Juk tam nėra matavimo įrangos. Turėdami nurodytą Pe ir nežinomą pe, mes vis tiek galime tai sužinoti konvertuodami formulę. Tai padarysime kitame pavyzdyje.

Variklio duomenys:

  • Didžiausia galia: 147 kW esant 5700 aps./min.;
  • Skersmuo: 82.5 mm;
  • Smūgis: 92.8 mm

Įvedame duomenis į formulę:

Konvertuojame formulę taip, kad nežinomasis būtų į kairę nuo palyginimo ženklo:

Rezultatą paverčiame slėgiu barais:

ISO galia:
ISO galia nustatoma variklio bandymų stende, kuriame gamintojas išbando variklį šiomis darbo sąlygomis:

  • lauko oro slėgis (p) = 1 baras;
  • oro temperatūra (T) = 300 K = 26,85 laipsnių Celsijaus;
  • santykinė drėgmė (RH) = 60 %
  • aušinimo skysčio temperatūros įleidimo oro aušintuvas (Ti) = 300 K = 26,85 laipsnių Celsijaus;
  • Apatinė šildymo vertė / šildymo vertė (H0) = 42 MJ/kg.