3. Работа на двигателя
Ефективните показатели характеризират работата на двигателя, предавана на потребителя. Ефективните показатели включват ефективна мощност, ефективен въртящ момент, специфичен ефективен разход на гориво, ефективен КПД и средно ефективно налягане. Последното се определя от връзката pe = pi · ηm.
Ефективните показатели на двигателя се формират при комбинираното въздействие на индикаторни и механични индикатори върху тях.
Помислете за влиянието на различни фактори върху ефективната работа на двигателя.
Средната механична загуба на наляганеpm намалява, когато са изпълнени следните изисквания:
1) избор на оптимални температурни параметри на охладителната система и поддържането им в експлоатация във всички режими на работа на двигателя;
2) формирането на рационален дизайн на двигателя и неговите агрегати, включително: използването на минимален брой бутални пръстени; осигуряване на необходимата твърдост и форма, както и качеството на повърхностите на части от триещи се двойки при проектирането и производството; осигуряване на надеждно флуидно триене на триещите се двойки чрез съгласуване на съответните параметри на системата за смазване, триещите се двойки и смазочното масло; оптимизиране на производителността в зависимост от режима на работа на двигателя, неговите спомагателни механизми и агрегати (течни и маслени помпи, вентилатор и др.); избор на дизайн, размери на всмукателната и изпускателната системи за минимизиране на загубите от газообмен, както и осигуряване на постоянното им съпротивление при работа;
3) изборът на съвременни материали и технологии за производство на части за подобряване на смазването на триещите се двойки, за да се увеличи издръжливостта и да се намалят загубите от триене;
4) избор на висококачествена смазка, която с възможно най-нисък вискозитет,течно триене и приемливи отпадъци осигуряват надеждна работа на двигателя за дълъг експлоатационен живот;
5) оптимизиране на типа, размерите, скоростта и характеристиките на компресора за даден дебит на газ и степен на повишаване на налягането в целия диапазон от режими на работа на двигателя чрез регулиране, например при ниски натоварвания - заобикаляне на част от въздуха или промяна на скоростта на компресора;
6) преходът в дизеловите двигатели от разделени към неразделени (с една кухина) горивни камери, за да се елиминират газодинамичните загуби, дължащи се на зарядния поток.
Когато натоварването намалява, ηm намалява, тъй като в този случай pi пада, а pm се променя малко.
По-интензивно ηm намалява при двигатели с искрово запалване, което се дължи на увеличаване на загубите при обмен на газ при затворена дроселна клапа. На празен ход pe = 0, т.е. pi = pm и следователно ηm = 0.
С увеличаване на честотата на въртене, zm намалява поради по-интензивен растеж на pm с малка промяна в pi.
Фиг. 6.3. Зависимости на индикаторните, ефективните и механичните показатели на двигателя от честотата на въртене на коляновия вал.
На фиг. 6.3 показва промяната в основния индикатор и ефективните индикатори на двигателите в зависимост от скоростта. Стойностите на индикатора и ефективните показатели на автотракторните четиритактови двигатели за номинален режим са дадени в таблица. 6.1.
Литровата мощност на съвременните двигатели на леки автомобили за двигатели с искрово запалване се доближава до 65 kW/l, а за дизелови двигатели с компресор се доближава до 40 kW/l.