Предмети:
- Показана потужність (Pi)
- Ефективна потужність (Pe)
- Потужність ISO
Показана потужність (Pi)
Потужність, створювана при згорянні, називається показаною потужністю. Англійський переклад слова «indicated power» означає Indicated Mean Effective Pressure, скорочено: IMEP. Ця внутрішня потужність визначається з індикаторна діаграма.
На зображеннях нижче показана та сама діаграма індикатора. Правий символізує розрахунок поверхонь: позитивної (синій) і негативної поверхні (зелений). Коли ми визначили відносну площу поверхні (позитивна мінус від’ємна), ми говоримо про середній тиск згоряння. Насправді це обчислюється математично за допомогою інтегральних розрахунків.
Із зазначеною потужністю ми дивимося на середню площу поверхні в індикаторна діаграма. Потужність, виміряна на колінчастому валу, буде нижчою через механічні втрати.
Ефективна потужність (Pe):
Ефективна потужність (англійською мовою: Brake Mean Effective Pressure, скорочено BMEP) — це потужність, яка залишається після вирахування втрат на тертя із зазначеної потужності.
За допомогою цієї формули ми обчислимо потужність, яку двигун передає на маховик на швидкості, при якій крутний момент найвищий. Ефективна потужність буде нижчою за вказану, тому що існують втрати на тертя від поршня до коліс, а допоміжні агрегати, такі як масляний насос, насос охолоджуючої рідини та генератор, поглинають потужність під час роботи двигуна. Формула така:
В якому:
- Pe = загальна доставлена потужність;
- pe = середній ефективний тиск;
- Vs = ударний об'єм;
- z = кількість циліндрів;
- i = 1 для двотактного і 0,5 для чотиритактного;
- n = швидкість.
Розрахунок базується на наступних даних:
- Середній ефективний тиск поршня: 1400000 Н/м² (= 14 бар);
- Тактовий об'єм: 1,59 дм³ (0,3975 дм³ на циліндр);
- Кількість циліндрів: 4
- 4-тактний
- Швидкість: 3000 об/хв.
Нижче знову розрахунок:
Ми заповнюємо дані і ще не беремо до уваги наукові позначення.
Важливо: ми перетворюємо об'єм ходу циліндра з дм³ в м³ (ділимо на 1000, див.: Розрахувати вміст). 0,3975 дм³ стає: 0,0003975 м³.
З цього випливає, що двигун видає потужність 55,7 кВт при заданій швидкості.
У попередньому прикладі було надано середній ефективний тиск (pe) і запитана потужність (Pe). Однак ми не можемо легко визначити pe. Адже вимірювального обладнання для цього немає. З даним Pe і невідомим pe ми все ще можемо це дізнатися, перетворивши формулу. Ми зробимо це в наступному прикладі.
Дані двигуна:
- Максимальна потужність: 147 кВт при 5700 об/хв;
- Діаметр отвору: 82.5 мм;
- Хід: 92.8 мм
Вводимо дані у формулу:
Перетворимо формулу так, щоб невідоме стояло зліва від знака порівняння:
Переведемо результат в тиск в барах:
Потужність ISO:
Потужність ISO визначається на випробувальному стенді двигуна, де виробник перевіряє двигун за наступних умов експлуатації:
- тиск зовнішнього повітря (р) = 1 бар;
- температура повітря (Т) = 300 К = 26,85 градусів Цельсія;
- відносна вологість (RH) = 60%
- температура теплоносія на вході повітряного охолоджувача (Ti) = 300 K = 26,85 градусів Цельсія;
- Нижня теплотворна здатність / теплотворна здатність (H0) = 42 МДж/кг.
Пов'язана сторінка:
