Меню

Эксплуатационная мощность двигателя это



Различают номинальную и эксплуатационную мощность

Номинальная мощность — это эффективная приведенная
мощность прошедшего обкатку двигателя, полученная при номинальной
частоте вращения с установленными заводом регулировками, укомплек-
тованного необходимыми агрегатами за исключением вентилятора, воз-
духоочистителя, глушителя шума впуска и выпуска, выпускной трубы
с отключенными генератором, гидронасосом и компрессором.

Эксплуатационная мощность отличается от номинальной
мощности тем, что при ее определении двигатель оборудуется теми аг-
регатами, которые при определении номинальной мощности исключа-
лись. Условия использования генератора, гидронасоса и компрессора
одни и те же.

Виды и программы испытаний двигателей в зависимости от целей
и назначения регламентированы ГОСТ. Так, автомобильные двигате-
ли подвергаются приемным, контрольным, эксплуатационным, научно-
исследовательским и технологическим испытаниям.

Приемным испытаниям подвергается двигатель для решения
вопроса о постановке его на производство.

Контрольные испытания проходят двигатели серийного про-
изводства для проверки соответствия их показателей утвержденной тех-
нической документации, стандартам и санитарно-гигиеническим нормам.

Эксплуатационные испытания имеют целью проверку со-
ответствия данного двигателя условиям и требованиям эксплуатации.

Научно-исследовательские испытания проводятся в
процессе доводочных работ при создании нового или модернизации вы-
пускаемого двигателя.

Технологические испытания проводят в процессе изготов-
ления двигателя и его отдельных деталей.

§ 2. Скоростные характеристики

Скоростная характеристика представляет графическую зависимость
мощностных и экономических показателей двигателя от частоты враще-
ния коленчатого вала. Различают скоростные характеристики: внешние,
с регуляторной ветвью, частичные и холостого хода.

Внешняя скоростная характеристика снимается при
полностью открытой дроссельной заслонке или максимальной подаче
топлива (положение рейки топливного насоса соответствует моменту
включения корректора подачи топлива), при работе двигателя без регу-
лятора. Характеристика позволяет определить наибольшую мощность,
которую может развить двигатель при различных частотах вращения
коленчатого вала, установленных расходах топлива, углах опережения
зажигания или опережения впрыска топлива. Опыты проводят для кар-
бюраторных двигателей, начиная с минимальной частоты вращения ко-
ленчатого вала до 1,1 номинальной частоты вращения, и для дизе-
лей в пределах от минимальной до максимальной частоты враще-
ния вала.

Внешняя скоростная характеристика имеет следующие характер-
ные точки (рис. 200, а, б):

Whom — номинальная мощность, то есть эффективная мощность, га-
рантированная заводом-изготовителем при условиях, приведенных вы-
ше (точки А), кВт;

Neмакс — максимальная эффективная мощность (точки А’), кВт.

Максимальная мощность может быть или равна номинальной (рис.
200, а) , либо превышать ее (рис. 200, б) ;

M Kn — крутящий момент на режиме максимальной мощности

•Мк.н — крутящий момент, соответствующий номинальной мощности
(точки С), Н-м;

Мкмакс — максимальный крутящий момент (точки Б), Н-м;

Пном —номинальная частота вращения коленчатого вала, установ-
ленная заводом-изготовителем для номинальной мощности, об/мин. При

А/ном = N е макс Яном = п макс!
272

18 А. М. Гур«внч, Е. М. Сорокин

точки В, В’ — расход топлива G T, г/с, и Е, Е’ — удельный расход топ-
лива g e, г/(кВт-ч) соответственно на номинальной и максимальной мощ-
ности;

Читайте также:  Тойота аурис 2008 мощность

§е мин —минимальный удельный расход топлива (точки г),
г/(кВт-ч).

На внешней скоростной характеристике дизеля на мощности N e маКо
штриховой линией обозначено начало работы дизеля с дымлением. При
дальнейшем повышении частоты вращения возможно получение мощнос-
ти более М еМакс, ио работа дизеля будет сопровождаться сильным
дымлением, вибрацией и повышенной температурой отработавших газов,
что недопустимо из-за большого нагарообразования и теплового пере-
напряжения деталей цилиндро-поршневой группы. По этим соображе-
ниям для дизеля принимаются A/щш^А/еманс- У дизеля более пологое
протекание кривой M K—f(n) объясняется конструктивными особеннос-
тями топливных насосов. Этот недостаток снижает приспособленность
дизеля к преодолению перегрузок, и для его устранения регуляторы топ-
ливных насосов снабжаются корректорами, увеличивающими подачу
топлива за цикл на режимах перегрузок.

Скоростная характеристика с регуляторной ветвью называется ре-
гуляторной характеристикой. Характеристика определяется при положе-
нии органов управления регулятором скорости, соответствующем полной
подаче топлива при включенном регуляторе (Дизели). Характеристика
снимается при последовательном увеличении нагрузки двигателя, начи-
ная от холостого хода до максимальной мощности, а далее до частоты
вращения, соответствующей режиму максимального крутящего момен-
та. Характеристики позволяют судить о мощностных и экономических
показателях двигателя при работе с регулятором.

Регуляторная характеристика строится в функции мощ-
ности М к, п, G T, g e=f(N e), частоты вращения N e, М и, G T g e=/(«) или
крутящего момента N e, п, G T, g e=f(M K).

Предпочтительно построение регуляторной характеристики в функ-
ции эффективной мощности, так как она более наглядна для суждения
о работе двигателя на основном (регуляторной) режиме.

Кривая регуляторной характеристики (рис. 200, в) имеет две час-
ти: участок ав, на котором работа двигателя управляется регулятором,
и участок вс, на котором регулятор не оказывает воздействия на работу
двигателя: на этом участке при увеличении нагрузки происходит резкое
падение частоты вращения, и подача топлива увеличивается за счет дей-
ствия корректора. Участок ав характеристики называется регуля-
торной ветвью, а участок вс — безрвгуляторной ветвью. Иногда отчетли-
вой границы между этими участками может не быть, что определяется
особенностями устройства корректора.

По скоростным характеристикам определяют коэффициент запаса
крутящего момента, который характеризует способность двигателя пре-
одолевать кратковременные увеличения внешних сопротивлений трак-
тора (автомобиля) без перехода на низшую передачу.

Источник

Что такое мощность двигателя, крутящий момент и удельный расход топлива

Изобретенный более 100 лет назад поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС), на сегодняшний день все еще является самым распространенным в автомобилестроении. При выборе модели двигателя своего будущего автомобиля покупатель может предварительно ознакомиться с его основными характеристиками. В этой статье мы подробно расскажем об основных показателях двигателей внутреннего сгорания, что они собой представляют и как влияют на работу.

  1. Основные показатели двигателя
  2. Что такое мощность двигателя
  3. Виды мощности
  4. Как узнать мощность двигателя автомобиля
  5. Что такое крутящий момент
  6. Что такое расход (удельный расход) топлива
  7. Внешняя скоростная характеристика (ВСХ)
  8. Роль мощности и крутящего момента двигателя
Читайте также:  Как понять потребляемая мощность

Основные показатели двигателя

Сгорание топлива происходит внутри ДВС, в специальной камере цилиндра. Это приводит в движение поршень, который, совершая циклические возвратно-поступательные движения, проворачивает коленчатый вал. Таков упрощенный принцип работы любого поршневого двигателя внутреннего сгорания.

Основные характеристики ДВС можно оценить тремя основными показателями:

pokazateli-вмы

  • мощность двигателя;
  • крутящий момент;
  • расход топлива.

Рассмотрим более подробно каждый из этих показателей.

Что такое мощность двигателя

Под мощностью следует понимать физическую величину, которая показывает совершаемую двигателем работу за единицу времени. При вращательном движении мощность определяется как произведение крутящего момента на угловую скорость вращения коленчатого вала. Обычно она указывается в лошадиных силах (л.с.), но встречается измерение и в кВт.

Существует несколько единиц измерения под названием «лошадиная сила», но, как правило, имеется в виду так называемая «метрическая лошадиная сила», которая равная ≈ 0,7354 кВт. А вот в США и Великобритании лошадиные силы, касающиеся автомобилей, приравнивают к 0,7456 кВт, то есть как 75 кгс*м/с, что приблизительно равно 1,0138 метрической.

  • 1 кВт = 1,3596 л.с. (для метрического исчисления);
  • 1 кВт = 1,3783 hp (английский стандарт);
  • 1 кВт = 1,34048 л.с. (электрическая «лошадка»).

Если же конвертировать мощность 1 лошадиной силы в киловатты (в промышленности или энергетике), то она будет примерно равна 0,746 кВт. Понятие лошадиная сила не входит в международную систему измерений (СИ), поэтому измерение мощности в кВт будет более правильным.

Чем больше мощность, тем большую скорость сможет развить автомобиль.

Виды мощности

Для определения характеристик двигателя применяют такие понятия мощности как:

  • индикаторная;
  • эффективная;
  • литровая.

Индикаторной называют мощность, с которой газы давят на поршень. То есть, не учитываются никакие другие факторы, а только давление газов в момент их сгорания. Эффективная мощность, эта та сила, которая передается коленчатому валу и трансмиссии. Индикаторная будет пропорциональной литражу двигателя и среднему давлению газов на поршень.

Эффективная мощность двигателя будет всегда ниже индикаторной.

Также есть параметр, называемый литровой мощность двигателя. Это соотношение объема двигателя к его максимальной мощности. Для бензиновых моторов литровая мощность составляет в среднем 30-45 кВт/л, а у дизельных – 10-15 кВт/л.

Как узнать мощность двигателя автомобиля

Конечно, значение можно посмотреть в документах на машину, но иногда требуется узнать мощность автомобиля, который подвергался тюнингу или давно находится в эксплуатации. В таких случаях не обойтись без динамометрического стенда. Его можно найти в специализированных организациях и на станциях техобслуживания. Колеса автомобиля помещаются между барабанами, создающими сопротивление вращению. Далее имитируется движение с разной нагрузкой. Компьютер сам определит мощность двигателя. Для более точного результата может понадобиться несколько попыток.

Что такое крутящий момент

Крутящий момент двигателя рассчитывается по формуле: M = F*R, где F – это сила, с которой давит поршень, R – длина плеча (рычага). В нашем случае плечом будет расстояние от оси вращения коленчатого вала до места крепления шатунной шейки. Этот параметр измеряется в ньютонах на метр (Hм). 1H соответствует 0,1 кг, который давит на конец рычага длиной в метр.

Крутящий момент ДВС характеризует показатель силы вращения коленчатого вала и определяет динамику разгона автомобиля.

Что такое расход (удельный расход) топлива

Удельный расход топлива двигателя – это количество топлива, затрачиваемое для производства определенного количества энергии. Чем расход ниже, тем рациональнее будет использоваться топливо. Расход связан с эффективностью двигателя. Один двигатель может иметь разный расход топлива в зависимости от скорости и нагрузки.

Читайте также:  Какую мощность потребляет сварка

Внешняя скоростная характеристика (ВСХ)

Внешняя скоростная характеристика двигателя показывает зависимость мощности, расхода топлива и крутящего момента от числа оборотов коленвала. Все эти параметры показываются графически в виде кривых.

vsh

На рисунке можно видеть кривые с обозначениями Pe – мощность двигателя, – крутящий момент, ge – удельный расход топлива. Как видно, с ростом числа оборотов и мощности увеличивается расход топлива. Крутящий момент растет до определенного уровня, а затем идет на спад. В точке, где наиболее эффективный крутящий момент и мощность двигателя, будет самый оптимальный показатель расхода топлива.

Производители моторов борются за то, чтобы максимальный крутящий момент двигатель развивал в как можно более широком диапазоне оборотов («полка крутящего момента была шире»), а максимальная мощность достигалась при оборотах, максимально приближенных к этой полке. Такой двигатель и из болота вытянет, и в городе позволяет быстро ускоряться.

Внешняя скоростная характеристика дает оценку динамическим характеристикам автомобиля, определяет КПД и топливный расход при разных параметрах.

Высокий крутящий момент на более низких оборотах увеличивает тяговую силу агрегата, грузоподъемность и проходимость.

Роль мощности и крутящего момента двигателя

Для обеспечения лучших динамических показателей двигателя, производители стараются наделить силовой агрегат максимальным крутящим моментом, который будет достигаться в более широком значении оборотов двигателя.

Чтобы правильно оценить роль этих двух понятий, стоит обратить внимание на следующие факты:

  • Взаимосвязь мощности и крутящего момента можно выразить в формуле: P = 2П*M*n, где Р – это мощность, M – показатель крутящего момента, а n – количество оборотов коленвала в единицу времени.
  • Крутящий момент более конкретный показатель характеристики двигателя. Низкий крутящий момент (даже при высокой мощности) не позволит реализовать потенциал двигателя: имея возможность разогнаться до высокой скорости, автомобиль будет достигать этой скорости невероятно долго.
  • Мощность двигателя будет возрастать с повышением оборотов: чем выше, тем больше мощность, но до определенных пределов.
  • Крутящий момент увеличивается с повышением количества оборотов, но при достижении максимального значения показатели крутящего момента снижаются.
  • При равных показателях мощности и крутящего момента более эффективным будет двигатель с меньшим расходом топлива.

Источник