3. Ефективні показники двигуна
Ефективні показники характеризують роботу двигуна, що передається споживачеві. До ефективних показників відносять ефективну потужність, ефективний крутний момент, питома ефективна витрата палива, ефективний ККД і середній ефективний тиск. Останнє визначається співвідношенням ре = рi · ηм.
Ефективні показники двигуна формуються при спільному впливі на них індикаторних та механічних показників.
Розглянемо вплив різних чинників ефективні показники двигуна.
Середній тиск механічних втратpм зменшується при виконанні наступних вимог:
1) вибір оптимальних температурних параметрів системи охолодження та їхню підтримку в експлуатації на всіх режимах роботи двигуна;
2) формування раціональної конструкції двигуна та його агрегатів, що включає: використання мінімальної кількості поршневих кілець; забезпечення при проектуванні та виробництві необхідних жорсткості та форми, а також якості поверхонь деталей пар, що труться; забезпечення надійного рідинного тертя пар, що труться, за рахунок узгодження відповідних параметрів системи змащування, пар і мастила, що труться; оптимізація продуктивності залежно від режиму роботи двигуна, його допоміжних механізмів та агрегатів (рідинного та масляного насосів, вентилятора тощо); вибір конструкції, розмірів впускної та випускної систем для мінімізації втрат на газообмін, а також забезпечення експлуатації незмінного їх опору;
3) вибір сучасних матеріалів і технологій виготовлення деталей для поліпшення змащування пар, що труться, з метою підвищення довговічності та зниження втрат на тертя;
4) підбір якісного мастильного матеріалу, який за мінімально можливої в'язкості,рідинному терті та прийнятному чаді забезпечує надійну роботу двигуна протягом тривалого терміну служби;
5) оптимізація типу, розмірів, частоти обертання та характеристик компресора під задані витрати газу та ступінь підвищення тиску у всьому діапазоні режимів роботи двигуна шляхом регулювання, наприклад, на малих навантаженнях - перепускаючи частину повітря або змінюючи частоту обертання компресора;
6) перехід у дизелях від розділених до нерозділених (однопорожнинних) камер згоряння для виключення газодинамічних втрат на перетікання заряду.
При зниженні навантаження зменшується ηм, тому що при цьому pi падає, а pм змінюється мало.
Інтенсивніше ηм знижується в двигунах з іскровим запалюванням, що обумовлено збільшенням втрат на газообмін при прикритті дросельної заслінки. На неодруженому ходу ре = 0, тобто. pi = pм і, отже, ηм = 0.
З підвищенням частоти обертання зм зменшується через більш інтенсивне зростання pм при невеликій зміні pi .
Мал. 6.3. Залежності індикаторних, ефективних та механічних показників двигуна від частоти обертання колінчастого валу.
На рис. 6.3 представлено зміну основних індикаторних та ефективних показників двигунів залежно від частоти обертання. Значення індикаторних та ефективних показників автотракторних чотиритактних двигунів для номінального режиму наведено у табл. 6.1.
Літрова потужність сучасних двигунів легкових автомобілів для двигунів із іскровим запаленням наближається до 65 кВт/л, а для дизелів із наддувом – до 40 кВт/л.