Эффективная мощность

Эффективные параметры двигателя

Тепловой баланс двигателя

Как уже было сказано, из всего тепла, внесенного топливом в двигатель, только часть обращается в индикаторную работу. Часть тепла не выделяется из топлива вследствие неполноты сгорания, часть отдается стенкам цилиндра, а часть уносится в атмосферу с отработавшими газами. Распределение тепла, внесенного топливом, на индикаторную работу и по отдельным потерям принято называть индикаторным тепловым балансом двигателя. Если принять, что тепло, внесенное топливом, составляет 100%, то распределение тепла для двигателя АШ-62ИР будет примерно следующим:

25÷38% тепла обращается в индикаторную работу;

15÷25% тепла теряется вследствие неполноты сгорания;

10÷15% тепла отдается стенкам цилиндра и в охлаждающую среду (воздух, масло);

35÷45% тепла уносится с отработавшими газами.

Потери тепла сильно зависят от коэффициента избытка воздуха α и степени сжатия ε. Как видно из графика на рис. 2-2, при обеднении смеси резко увеличивается доля тепла, обращенного в индикаторную работу, а также снижаются потери тепла за счет неполноты сгорания. При увеличении степени сжатия ε индикаторная работа увеличивается, а количество тепла, уносимого с отработавшими газами, соответственно уменьшается. Например, при увеличении степени сжатия от е ε= 6,0 до ε= 7,0 и коэффициенте избытка воздуха α=1,0 тепло, обращенное в индикаторную работу, увеличится от 33 до 36%, а тепло, унесенное с отработавшими газами, снизится соответственно с 50 до 47%.

Из графиков на рисунке 2-2 следует, что максимальное индикаторное давление, а следовательно, и мощность двигателя достигается при α=0,85÷0,9, максимальный индикаторный КПД, а следовательно, минимальные потери — при α=1,05÷1,1. Поэтому для получения наибольшей мощности двигателя, например, при взлете самолета, топливовоздушную смесь необходимо обогатить (α≤0,85÷0,9), при полете на максимальную дальность— обеднить (α≤1,05÷1,1)*.

Эффективной мощностью двигателя называется мощность, передаваемая от коленчатого вала двигателя воздушному винту, обозначается она N_e.

Эффективная мощность двигателя без нагнетателя равна разности между индикаторной мощностью Ni и мощностью механических потерь N_М т.е. N_e = N_i − N_M.

Эффективная мощность двигателя с нагнетателем равна разности между индикаторной мощностью, мощностью механических потерь N_М и мощностью, затрачиваемой на привод нагнетателя N_Н, т. Е. N_e = N_i − N_M − N_H.

Максимальная эффективная мощность двигателя АШ-62ИР составляет 1000 л.с.

Так же как и индикаторная мощность, эффективная мощность может быть выражена через рабочий объем двигателя, частоту вращения коленвала и некоторое условное постоянное давление р_е:

где р_е—среднее эффективное давление в кгс/см².

Величина среднего эффективного давления характеризует напряженность работы двигателя и

составляет для двигателей без нагнетателя р_е=9÷11 кг/см², для двигателей с нагнетателем р_е=12÷20 кг/см².