2015-05-06
205
Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) нашли широкое применение в подъемно-транспортных, строительных и дорожных машинах. Термодинамический анализ тепловых двигателей позволяет оценить эффективность их работы (к.п.д., полезная мощность и т.д.). Для проведения такого анализа необходимо построить индикаторную диаграмму цикла работы теплового двигателя, с помощью которой наглядно можно представить процессы, протекающие в ДВС и оценить факторы, влияющие на эффективность его работы.
Согласно определению, среднее индикаторное давление (Па) равно отношению индикаторной работы 
газов за цикл к единице рабочего объема цилиндра 
, т.е.
= 
Индикаторная мощность 
(кВт) двигателя называется работа, совершаемая газами в цилиндре двигателя за единицу времени, т.е.
Где: – среднее индикаторное давление, Па; - рабочий объем цилиндра, м3; 
– частота вращения коленчатого вала, об/с; 
– тактность двигателя; 
– число цилиндров
Рабочий объем цилиндра
Где: 
– диаметр цилиндра, м; 
– ход поршня, м
Если известны степень сжатия 
и объем камеры сгорания 
, то рабочий объем цилиндра можно определить
Степень сжатия равна отношению объему цилиндра 
к объему камеры сгорания
= 
= (
= (
) +1
Эффективная мощность двигателя 
– это мощность, снимаемая с коленчатого вала для получения полезной работы. Эффективная мощность меньше индикаторной мощности на величину мощности 
механических потерь
Механические потери в двигатели оцениваются механическим к.п.д.
)
Эффективная мощность 
двигателя аналогично индикаторной мощности можно выразить через среднее эффективное давление
Среднее эффективное давление 
равно разности между средним индикаторным давлением и средним давлением механических потерь
= 
Индикаторный к.п.д. 
и удельный индикаторный расход топлива 
являются показателем экономичности рабочего цикла двигателя
Где: 
– расход топлива, кг/с; 
– низшая теплота сгорания топлива кДж/кг
Эффективный к.п.д. 
и удельный эффективный расход топлива 
оценивает в целом экономичность работы двигателя.
Эффективный к.п.д. оценивает степень использования теплоты топлива с учетом всех видов потерь и представляет собой
Другая форма записи
Удельный эффективный расход топлива (кг/кВт 
Расход воздуха (кг/с), проходящий через двигатель
=2 
Где: - рабочий объем цилиндра, м3; 
– коэффициент наполнения цилиндра; – частота вращения коленчатого вала, об/с; – число цилиндров; 
- плотность воздуха кг/м3; –тактность двигателя.
