Степень сжатия смеси

При текущем или капитальном ремонте двигателя такая характеристика как степень сжатия имеет важное значение.

Степень сжатия (CR — compression ratio) представляет собой отношение объема пространства цилиндра над поршнем, когда поршень находится в нижней мертвой точке, к объему пространства цилиндра над поршнем, когда последний находится в верхней мертвой точке.

Размеры, по которым определяется степень сжатия

Рис. Размеры, по которым определяется степень сжатия

При понижении степени сжатия:

  • Снижается мощность двигателя
  • Возрастает расход топлива
  • Облегчается проворачивание двигателя
  • Возрастает допустимый угол опережения зажигания без риска возникновения детонации

При повышении степени сжатия:

  • Как правило, возрастает мощность
  • Снижается расход топлива
  • Затрудняется проворачивание двигателя, особенно при высокой температуре
  • Возрастают требования к точности установки угла опережения зажигания для предотвращения детонации

CR = объем пространства цилиндра над поршнем, находящимся в НМТ / объем пространства цилиндра над поршнем, находящимся в ВМТ

Пример: какова степень сжатия, если цилиндр двигателя имеет объем 50,3 куб. дюймов, а объем камеры сгорания составляет 6,7 куб. дюймов?

CR = (50,3 + 6,7) куб. дюймов / 6,7 куб. дюймов = 57,0 / 6,7 = = 8,5:1 (читается как «восемь с половиной к одному»)

Мощность, развиваемая двигателем, измеряется в лошадиных силах (л.с.).

Одна лошадиная сила — это мощность, необходимая для перемещения груза весом 550 фунтов на один фут за одну секунду или груза весом 33 000 фунтов на один фут за одну минуту (550 фунтов х 60 с = 33 000 фунтов в минуту). Она составляет 550 футо фунтов в секунду или 33 000 футо фунтов в минуту.

Схематический чертеж динамометрического испытательного стенда

Рис. Схематический чертеж динамометрического испытательного стенда

Фактическая мощность, развиваемая двигателем, измеряется на динамометрическом испытательном стенде. На динамометрическом стенде измеряется крутящий момент на коленчатом валу двигателя, работающего под нагрузкой. Нагрузка, приложенная к двигателю, затормаживает его, а система управления поддерживает скорость вращения коленчатого вала постоянной. Динамометрические стенды часто называются тормозными стендами. Мощность двигателя, полученная по результатам измерения динамометрическим методом, называется эффективной (тормозной) мощностью. Фактически динамометрическим методом измеряется крутящий момент на валу двигателя.

Крутящий момент — это момент силы, который может вызывать, а может и не вызывать, перемещение. Мощность двигателя рассчитывается поданным измерений, полученным при различных скоростях вращения (измеряемых количеством оборотов в минуту).

Типичные кривые крутящего момента и мощности

Рис. Типичные кривые крутящего момента и мощности. Обратите внимание — значения обеих характеристик совпадают при скорости вращения в 5252 оборотов в минуту (кривые пересекаются точно в этой точке)

Мощность двигателя равняется произведению крутящего момента на скорость вращения, деленному на 5252.

Мощность — крутящий момент * число оборотов в минуту / 5252

ПРИМЕЧАНИЕ

Как видно из формулы мощности, при одинаковом крутящем моменте, чем выше угловая скорость вращения двигателя, тем выше его мощность. Многие двигатели являются высокооборотными. Чтобы предотвратить возможное разрушение двигателя из-за чрезмерно высокой скорости вращения, большинство производителей ограничивает максимальное число оборотов двигателя, предусматривая автоматическое перекрывание топливных форсунок при превышении установленного предела скорости вращения двигателя. В некоторых случаях, например, если трансмиссия стоит на «нейтрали» или включен стояночный тормоз, этот предел может быть весьма низким, порядка 3000 оборотов в минуту.

Если на высокой скорости двигатель работает с перебоями или глохнет, то это может быть нормальным явлением, если происходит на скорости вращения, близкой к порогу срабатывания ограничителя скорости.

Крутящий момент — это именно то, что «чувствует» водитель при разгоне автомобиля. Маленький двигатель, работающий на высоких оборотах, может иметь такую же мощность, как и большой двигатель, работающий на низких оборотах.

Еще одним показателем, рассчитываемым по результатам испытаний на динамометрическом (тормозном стенде), является удельный расход топлива, (BSFC — brake-specific fuel consumption).

ПРИМЕЧАНИЕ

У большинства двигателей расход топлива в пересчете на одну лошадиную силу мощности составляет примерно 0,5 фунта в час.

Удельный расход топлива = Часовой расход топлива (в фунтах) / тормозная мощность = фунты / л.с. -час

Удельный расход топлива является мерой количества топлива, уходящего на выработку каждой лошадиной силы мощности двигателя. Чем ниже показатель BSFC, тем экономичней двигатель.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.