3.3. Основные параметры двигателей
Для оценки и сравнения автотракторных двигателей, кроме конструктивных размеров, применяют ряд термодинамических, динамических, технологических параметров.
К термодинамическим параметрам относят: среднее эффективное давление, литровую и удельную поршневую мощности двигателя. Динамические параметры характеризуются средней скоростью поршня и коэффициентом форсировки. Технологическими параметрами являются удельный и литровый веса двигателя.
Литровой мощностью двигателяназывается эффективная мощность двигателя, отнесенная к его литражу:
или
Как видно из приводимого выражения, повышение литровой мощности достижимо путем увеличения среднего эффективного давления, числа оборотов. Чем больше литровая мощность, тем меньше (при прочих равных условиях) габариты и вес двигателя. Литровая мощность дает возможность сравнивать степень использования рабочего объема двигателей, развивающих одинаковое число оборотов.
Удельной поршневой мощностьюдвигателя называется эффективная мощность двигателя, отнесенная в сумме площадей поршня двигателя:
.
Удельная поршневая мощность характеризует общую напряженность двигателя.
Средняя скорость поршня (м/с) определяется по формуле:
,
где S - ход поршня, мм.
Коэффициентом форсировкиназывается произведение средней скорости поршня на среднее эффективное давление.
.
Коэффициент форсировки показывает два пути повышения мощности двигателя:
Применение наддува с увеличением цикловой подачи топлива и соответствующим возрастанием
Pe;
Увеличение частоты вращения двигателя и возрастанием скорости поршня
ωср.
Сухим весом двигателяGДназывают вес двигателя без воды и масла, без коробки передач, муфты сцепления, радиатора и без агрегатов, не имеющих непосредственного отношения к двигателю, но с вентилятором, генератором и воздухоочистителем.
Литровым весом двигателяназывается сухой вес двигателя, приходящийся на единицу литража:
.
Литровой вес дает возможность судить о степени совершенства конструкции и технологии изготовления двигателя.
Удельным весом двигателяназывается сухой вес двигателя, приходящийся на единицу эффективной мощности:
.
4. Характеристики двигателей внутреннего сгорания
Работу двигателя в различных эксплуатационных условиях можно проанализировать, если установлена связь между его мощностью, крутящим моментом, расходом топлива и другими величинами и показателями, определяющими режим работы двигателя.
Режим работы двигателя характеризуется нагрузкой и числом оборотов.
Полной нагрузкойназывается любой режим работы двигателя, независимо от числа оборотов, при полностью открытой дроссельной заслонке (карбюраторные и газовые двигатели) или полной подаче топлива (дизельные двигатели).
Частичными нагрузкаминазываются любые другие режимы работы двигателя при неполном открытии дроссельной заслонки или неполной подаче топлива. Частичные нагрузки оцениваются в долях от полной нагрузки с указанием соответствующего им числа оборотов.
Зависимость какого-либо основного показателя (или показателей) работы двигателя от другого показателя или фактора, влияющего на работу двигателя, называется характеристикой двигателя.
Характеристики двигателя строятся на основании опытных данных, получаемых при испытаниях двигателя в лабораторных условиях.
Основными характеристиками двигателя являются: скоростная характеристика; нагрузочная характеристика; регулировочные характеристики.
Испытание и построение регулировочных характеристик двигателя обычно предшествует получению скоростных и нагрузочных характеристик.