Индикативна мощност и ефективност, важни показатели на автомобилните двигатели
Основните показатели на автомобилния двигател са неговата мощност, въртящ момент, брой обороти на коляновия вал, ефективност.
Мощност на двигателя
По отношение на мощността на двигателя, тоест най-често използваната характеристика на двигателя, е необходимо да се прави разлика между така наречената "индикативна" мощност и "ефективна" мощност.
Индикаторната мощност е мощността, развита от газовете вътре в цилиндрите по време на работа на двигателя, а ефективната мощност е мощността, която се генерира на коляновия вал на двигателя и се предава на трансмисията.
Както знаете, в автомобилния двигател по време на работния цикъл енергията на горивото се преобразува в топлинна енергия, а след това в механична енергия. Работата по преобразуване на един вид енергия (химическа) в друга (топлинна), извършвана в цикъл, се нарича индикаторна работа. От своя страна работата на индикатора, извършена за една секунда, се нарича индикаторна мощност на двигателя.
Индикаторната мощност на двигателя винаги е пропорционална на неговия работен обем, броя на оборотите на коляновия вал и средното индикаторно налягане, т.е. такова условно средно налягане, което, действайки върху буталото само за един цикъл на разширение, може да извърши работа, равна на работата на газовете, извършена по време на целия цикъл. Това налягане се определя с помощта на специални инструменти, монтирани на двигателя и записващи налягането в цилиндрите през всичките четири цикъла на работа.
Ефективната мощност на двигателя винаги е по-малка от посочената. Това се дължи на механични загуби в двигателя поради триене на буталата, шийките на коляновия вал, разходите за енергия за работата на газоразпределителния механизъм, генератора, вентилатораохлаждане, горивна и водна помпа и т.н.
Механичният КПД (КПД) на двигателя зависи от големината на тези загуби. Строго погледнато, ефективността определя съотношението на ефективната мощност на двигателя към индикатора. При съвременните двигатели тази стойност може да достигне 0,9 или повече. Практически ефективната мощност на двигателя се определя, като правило, на специални стендове.
Въртящ момент или момент на сила е векторна величина, равна на произведението на силата, която върти коляновия вал, и радиуса на коляновия вал.
Ефективната мощност на двигателя не остава постоянна, а може да варира в зависимост от скоростта на коляновия вал.
С увеличаване на скоростта мощността се увеличава, но само до определена граница. С по-нататъшно увеличаване на броя на оборотите мощността на двигателя намалява, тъй като цилиндрите нямат време да се напълнят с необходимото количество горима смес, горивото няма време да изгори напълно и загубите от триене на частите също се увеличават. Също така, с промяна в честотата на оборотите на коляновия вал, освен мощността на двигателя, се променят и други негови показатели, като въртящ момент и специфичен разход на гориво (разход на гориво за определен период от време).
Видео: какво определя мощността на двигателя.
Стойността на основните показатели на автомобилните двигатели също се влияе от експлоатационни фактори, като техническото състояние на самия двигател, качеството на използваното гориво, състоянието на устройствата на захранването и системата за запалване и други фактори.