Эффективный крутящий момент и мощность. Среднее эффективное давление. Эффективный КПД двигателя и удельный эффективный расход топлива; их аналитические выражения

К эффективным показателям относятся:

—- эффективная мощность N_e;

— среднее эффективное давление p_e;

— крутящий момент М_кр

— удельный эффективный расход топлива g_e;

—  эффективный коэффициент полезного действия .

Эффективная мощность — это мощность, отдаваемая потре­бителю механической энергии.

Эффективная мощность меньше индикаторной на величину мощности механических потерь:

(10.10)

   

 Средним эффективным давлением называется такое условное избыточное давление в цилиндре двигателя, которое, действуя на поршень, в течение одного рабочего хода совершает работу, рав­ную эффективной.

Величину среднего эффективного давления определяют из вы­ражения

(10.11)

   

 Следовательно, среднее эффективное давление представляет собой ту часть среднего индикаторного давления, которая идет на совершение полезной работы.

На номинальном режиме работы двигателя среднее эффектив­ное давление (в мегапаскалях или килограммах на сантиметр квадратный) равно:

— для четырехтактных дизелей без наддува 0,50—0,78 (5—8):

— для четырехтактных дизелей с наддувом 0,98 — 2,00 (10-19);

— для двухтактных дизелей 0,39—0,98 (4 —10). Крутящий момент в системе единиц СИ определяется по фор­муле

(10.12)

 

  

Удельный эффективный расход топлива представляет собой отношение часового расхода топлива G_т к эффективной мощно­сти N_e.. Расход топлива на получение работы, равной 1 кВт-ч, со­ставляет

                     

(10.14)

Если известен механический КПД . то удельный эффектив­ный расход топлива будет равен

(10.15)

 

Удельный эффективный расход топлива можно определить и через удельный индикаторный расход топлива:

(10.16)

   

 Эффективным КПД называется отношение величины тепла. эквивалентного эффективной работе L_e, к величине располагае­мого тепла G_т, внесенного в двигатель с топливом:

(10.17)

  

Эффективный КПД дизелей при работе на  номинальном ре­жиме составляет

                     == 0,30 - 0,45.

Если индикаторный КПД учитывает только тепловые потери, а механический — только механические потери, то эффективный КПД учитывает все виды потерь и характеризует совершенство двигателя как в тепловом, так и в механическом отношении.

   

 Между названными тремя КПД существует, следующая связь:

(10.18)

  

Эффективный КПД может быть определен через величину теплотворной способности топлива. В системе СИ:

(10.19)