Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов
гии дроссельной заслонки. Прямая 1 построена по опытным данным как средняя для трех двигателей, близких по конструкции, имеющих отношение SID = 1,07 1,34 и число оборотов, равное 3800 в минуту. Прямая 2 дана для двигателей более быстроходных с числом оборотов 4400 в минуту .при SID = 0,875 ч- 0,91. Из этих данных можно видеть, что с увеличением -средней скорости поршня как для первой группы двигателей, так и для второй среднее давление механических потерь повышается приблизительно по линейному закону.
Для бензиновых {карбюраторных) двигателей с числом цилиндров до б и отношением SID > 1 при полностью открытой дроссельной заслонке
Р. - 0,5 Ч-0ЛЪЪс„,кг1см. (178)
12 СтМ/сен
Фиг. 83. Зависимость среднего давления механических потерь р„ в бензиновых двигателях от средней скорости . поршня при полностью открытой дроссельной заслонке:
Е двигателях с отношением > 1 (ГАЗ-51,
др.); 2 - ъ двигателях с отношением -jj < 1 (Ьыоик, Плимут и др.)
Для бензиновых двигателей с числом цилиндров 8 и отношением S/D < 1 при полностью открытой дроссельной заслонке
р--=0,4 + 0,135г,
ЗИЛ-120. Шевроле и
(179)
Приблизительно линейная зависимость р, от скорости поршня наблюдается и в двигателях с воспламенением от сжатия, что можно видеть на фиг. 84. На диаграмме приведены усредняющие прямые для ряда двигателей
с различными способами смесеобразования.
По этим данным, а также данным других исследований могут быть получены следующие эмпирические формулы для расчета в двигателях различных типов с воспламенением от сжатия при номинальной мощности. В четырехтактных четырех- и шести-цилйндровых двигателях с неразделенными камерами и цилиндром диаметром 90-120 мм
р = 0,9 -f 0,120с„, кг1см:. (180)
в четырехтактных двенадцатицилиндровых двигателях с цилиндром диаметром 150 мм и более
р = 0,3 + 0,120с кг1см:\ (181)
Эта формула может быть применена и для двухтактных двенадцатицилиндровых двигателей повышенной мощности. В четырехтактных четырех-й шестицилиндровых двигателях с вихревыми камерами и цилиндрами диаметром не более 90-120 мм
10 Cfo/ceK
Фиг. 84. Зависимость среднего давления механических потерь v,j в двигателях с воспламенением от сжатия от средней скорости гюршня (по данным Н Р Брилинга):
В предкамерных двигателях автомобильного и тракторного типов
р = 1,05 -h 0,156с„, кг/см. (183)
Следует заметить, что в эксплуатации возможны отклонения от величин, получаемых расчетом, так как внутренние потери зависят не только от конструкции и состояния двигателя, но и от температуры смазки и ее свойств.
Влияние нагрузки
В карбюраторных двигателях нагрузочный режим изменяется дросселированием свежего заряда при помощи заслонки. Вследствие дросселирования увеличивается работа наполнения, уменьшаются давления цикла и работа трения поршня. По мере дросселирования при постоянном числе оборотов вала сумма этих потерь слегка повышается. На фиг. 85 дана зависимость среднего давления р от нагрузки при постоянном числе оборотов
О го W 60 80 100Ni%
О Ъ То 75 IDDNe%
Фиг. 85. Зависимость эффективных показателей работы бензинового двигателя Г.43-51 от нагрузки при «=2620 об/мин.
20 40
О 25 50
60 80 m/i/,% 75 WONgVo
Фиг. 86. Зависимость эффективных показателей работы двигателя ЯАЗ-204 от нагрузки (и = 1600 об./мин; насос-форсунка 80 мм на цикл).
вала для карбюраторного двигателя. Небольшое возрастание величины р (в пределах до 0,1 кг1см) с уменьшением нагрузки является результатом изменения потерь иа трение и насосных потерь. В точке пересечения прямой pi и прямой среднее эффективное давление равно нулю, что соответствует холостому ходу двигателя. Среднее индикаторное давление в этом случае затрачивается на преодоление механических потерь и механический к. п. д. т\„ равен нулю. По мере увеличения нагрузки повышается среднее эффективное давление р, снижаются удельный индикаторный и удельный эффективный gg расходы топлива. Наименьшие удельные эффективные расходы получаются в пределах 70-100% нагрузки.
В двигателях с воспламенением от сжатия изменение мощности достигается изменением количества топлива, подаваемого за цикл. При постоянных
§ 12. УДЕЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ И СПОСОБЫ ЕЕ ПОВЫШЕНИЯ
Удельная мощность
Для оценки тепловой и динамической напряженности, использования рабочего объема двигателей и для сравнения различных двигателей применяются показатели литровой и поршневой мощности.
Литровой мощностью /V двигателя называют номинальную мощность, отнесенную к литру рабочего объема двигателя.
Поршневой мощностью двигателя называют номи-
нальную мощность, отнесенную к 1 дмили 1 площади поршней двигателя.
Под номинальной мощностью двигателя понимают эффективную мощность, гарантируемую заводом-изготовителем для определенных условий работы.
Согласно определению, литровая мощность
Из выражения (184) следует, что литровая мощность двигателя зависит от среднего эффективного давления, тактности и числа оборотов вала двигателя. Зависимость литровой мощности от параметров работы двигателя может быть найдена, если в выражение (184) подставить значение pg РгЧи используя выражения (154) и (155). Тогда получаем:
для двигателей жидкого топлива
N0,00225 -ПгПуП.п л. с./л и для двигателей газообразного топлива
yV, = 0,503 4n,.Yj-U,/ л. с./л.
(185)
Формулы (185) дают возможность установить влияние параметров рабочего процесса на величину литровой мощности и наметить пути форсирования двигателя для получения наибольшей мощности при тех же геометрических размерах его.
условиях наполнения и постоянных числах оборотов в этих двигателях насосные потери с изменением нагрузки почти не меняются. Очень небольшое повышение механических потерь с уменьшением нагрузки объясняется понижением температуры деталей двигателя и, соответственно, повышением вязкости масла. Практически считают, что механические потери в двигателе •с воспламенением от сжатия от нагрузки не зависят.
На фиг. 86 показана зависимость от нагрузки показателей работы двухтактного двигателя с воспламенением от сжатия при постоянном числе оборотов вала. В механические потери в данном случае входит также затрата энергии на нагнетатель. Равенству р, = соответствует режим холостого хода. Так как механические потери остаются постоянными, то с уменьшением нагрузки относительная доля их возрастает и это приводит к увеличению удельного эффективного расхода топлива gg. В пределах нагрузки от 70 до 100% удельный эффективный расход топлива мало отклоняется от минимального значения.
Влияние механических потерь на частичных нагрузках сильнее отражается на экономичности в карбюраторном двигателе, чем в двигателе с воспламенением от сжатия.
