Как называют мощность которую развивают газы в цилиндрах двигателя (6 видео)

Содержание

Что такое мощность двигателя, крутящий момент и удельный расход топлива
Основные показатели двигателя
Что такое мощность двигателя
Виды мощности
Как узнать мощность двигателя автомобиля
Что такое крутящий момент
Что такое расход (удельный расход) топлива
Внешняя скоростная характеристика (ВСХ)
Роль мощности и крутящего момента двигателя
Индикаторная и эффективная мощности
В.М.Кленников. Учебник шофера первого класса
🌟 Видео

Видео:МОЩНОСТЬ мотора УВЕЛИЧИТСЯ если СДЕЛАТЬ так...Скачать

Что такое мощность двигателя, крутящий момент и удельный расход топлива

Изобретенный более 100 лет назад поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС), на сегодняшний день все еще является самым распространенным в автомобилестроении. При выборе модели двигателя своего будущего автомобиля покупатель может предварительно ознакомиться с его основными характеристиками. В этой статье мы подробно расскажем об основных показателях двигателей внутреннего сгорания, что они собой представляют и как влияют на работу.

Видео:ГБО/ Мощность двигателя на газе и на бензине | гаражные мифыСкачать

Основные показатели двигателя

Сгорание топлива происходит внутри ДВС, в специальной камере цилиндра. Это приводит в движение поршень, который, совершая циклические возвратно-поступательные движения, проворачивает коленчатый вал. Таков упрощенный принцип работы любого поршневого двигателя внутреннего сгорания.

Основные характеристики ДВС можно оценить тремя основными показателями:

мощность двигателя;
крутящий момент;
расход топлива.

Основные показатели ДВС

Рассмотрим более подробно каждый из этих показателей.

Видео:2 СВЕЧИ НА ЦИЛИНДР: СЕКРЕТ МОЩНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ДВИГАТЕЛЯСкачать

Что такое мощность двигателя

Под мощностью следует понимать физическую величину, которая показывает совершаемую двигателем работу за единицу времени. При вращательном движении мощность определяется как произведение крутящего момента на угловую скорость вращения коленчатого вала. Обычно она указывается в лошадиных силах (л.с.), но встречается измерение и в кВт.

Существует несколько единиц измерения под названием «лошадиная сила», но, как правило, имеется в виду так называемая «метрическая лошадиная сила», которая равная ≈ 0,7354 кВт. А вот в США и Великобритании лошадиные силы, касающиеся автомобилей, приравнивают к 0,7456 кВт, то есть как 75 кгс*м/с, что приблизительно равно 1,0138 метрической.

1 кВт = 1,3596 л.с. (для метрического исчисления);
1 кВт = 1,3783 hp (английский стандарт);
1 кВт = 1,34048 л.с. (электрическая «лошадка»).

Если же конвертировать мощность 1 лошадиной силы в киловатты (в промышленности или энергетике), то она будет примерно равна 0,746 кВт. Понятие лошадиная сила не входит в международную систему измерений (СИ), поэтому измерение мощности в кВт будет более правильным.

Чем больше мощность, тем большую скорость сможет развить автомобиль.

Виды мощности

Для определения характеристик двигателя применяют такие понятия мощности как:

Индикаторной называют мощность, с которой газы давят на поршень. То есть, не учитываются никакие другие факторы, а только давление газов в момент их сгорания. Эффективная мощность, эта та сила, которая передается коленчатому валу и трансмиссии. Индикаторная будет пропорциональной литражу двигателя и среднему давлению газов на поршень.

Эффективная мощность двигателя будет всегда ниже индикаторной.

Также есть параметр, называемый литровой мощность двигателя. Это соотношение объема двигателя к его максимальной мощности. Для бензиновых моторов литровая мощность составляет в среднем 30-45 кВт/л, а у дизельных – 10-15 кВт/л.

Как узнать мощность двигателя автомобиля

Конечно, значение можно посмотреть в документах на машину, но иногда требуется узнать мощность автомобиля, который подвергался тюнингу или давно находится в эксплуатации. В таких случаях не обойтись без динамометрического стенда. Его можно найти в специализированных организациях и на станциях техобслуживания. Колеса автомобиля помещаются между барабанами, создающими сопротивление вращению. Далее имитируется движение с разной нагрузкой. Компьютер сам определит мощность двигателя. Для более точного результата может понадобиться несколько попыток.

Видео:Система ЕГР (EGR) / Система рециркуляции отработавших газов – ОСНОВЫ в 3D анимацииСкачать

Что такое крутящий момент

Крутящий момент двигателя рассчитывается по формуле: M = F*R, где F – это сила, с которой давит поршень, R – длина плеча (рычага). В нашем случае плечом будет расстояние от оси вращения коленчатого вала до места крепления шатунной шейки. Этот параметр измеряется в ньютонах на метр (Hм). 1H соответствует 0,1 кг, который давит на конец рычага длиной в метр.

Крутящий момент ДВС характеризует показатель силы вращения коленчатого вала и определяет динамику разгона автомобиля.

Видео:Как снизить РАСХОД и УВЕЛИЧИТЬ МОЩНОСТЬ за пару минут!? / Проверка лайфхакаСкачать

Что такое расход (удельный расход) топлива

Удельный расход топлива двигателя – это количество топлива, затрачиваемое для производства определенного количества энергии. Чем расход ниже, тем рациональнее будет использоваться топливо. Расход связан с эффективностью двигателя. Один двигатель может иметь разный расход топлива в зависимости от скорости и нагрузки.

Видео:Влияние R/S и веса поршневой на мощность двигателяСкачать

Внешняя скоростная характеристика (ВСХ)

Внешняя скоростная характеристика двигателя показывает зависимость мощности, расхода топлива и крутящего момента от числа оборотов коленвала. Все эти параметры показываются графически в виде кривых.

Внешняя скоростная характеристика

На рисунке можно видеть кривые с обозначениями Pe – мощность двигателя, Mе – крутящий момент, ge – удельный расход топлива. Как видно, с ростом числа оборотов и мощности увеличивается расход топлива. Крутящий момент растет до определенного уровня, а затем идет на спад. В точке, где наиболее эффективный крутящий момент и мощность двигателя, будет самый оптимальный показатель расхода топлива.

Производители моторов борются за то, чтобы максимальный крутящий момент двигатель развивал в как можно более широком диапазоне оборотов («полка крутящего момента была шире»), а максимальная мощность достигалась при оборотах, максимально приближенных к этой полке. Такой двигатель и из болота вытянет, и в городе позволяет быстро ускоряться.

Внешняя скоростная характеристика дает оценку динамическим характеристикам автомобиля, определяет КПД и топливный расход при разных параметрах.

Высокий крутящий момент на более низких оборотах увеличивает тяговую силу агрегата, грузоподъемность и проходимость.

Видео:ПРОКАЧАЙ V8 САМ. Технические фишки.Скачать

Роль мощности и крутящего момента двигателя

Для обеспечения лучших динамических показателей двигателя, производители стараются наделить силовой агрегат максимальным крутящим моментом, который будет достигаться в более широком значении оборотов двигателя.

Чтобы правильно оценить роль этих двух понятий, стоит обратить внимание на следующие факты:

Взаимосвязь мощности и крутящего момента можно выразить в формуле: P = 2П*M*n, где Р – это мощность, M – показатель крутящего момента, а n – количество оборотов коленвала в единицу времени.
Крутящий момент более конкретный показатель характеристики двигателя. Низкий крутящий момент (даже при высокой мощности) не позволит реализовать потенциал двигателя: имея возможность разогнаться до высокой скорости, автомобиль будет достигать этой скорости невероятно долго.
Мощность двигателя будет возрастать с повышением оборотов: чем выше, тем больше мощность, но до определенных пределов.
Крутящий момент увеличивается с повышением количества оборотов, но при достижении максимального значения показатели крутящего момента снижаются.
При равных показателях мощности и крутящего момента более эффективным будет двигатель с меньшим расходом топлива.

Читайте также: Высота цилиндра наибольшего объема

Видео:Забудьте всё что слышали про бензин! Это прорыв! Двигатель на нагретом бензопаре!Скачать

Индикаторная и эффективная мощности

Индикаторной мощностью N i называют мощность, развиваемую газами внутри цилиндра двигателя. Единицами измерения мощности являются лошадиные силы (л. с.) или киловатты (квт); 1 л. с. = 0,7355 квт.

Для определения индикаторной мощности двигателя необходимо знать среднее индикаторное давление p i т. е. такое условное постоянное по величине давление, которое, действуя на поршень в течение только одного такта сгорание—расширение, могло бы совершить работу, равную работе газов в цилиндре за весь цикл.

Это давление p i можно подсчитать по полезной площади индикаторной диаграммы (на рис. 1 и 2 она заштрихована). Для карбюраторных двигателей величина р i составляет 8—12 кг/см 2 , а для дизельных — 7,5—10,5 кг/см 2 .

Если известно p i, то индикаторную мощность четырехтактного двигателя можно выразить следующей формулой:

где p i — среднее индикаторное давление, кг/см 2 ;
V л — сумма рабочих объемов всех цилиндров (литраж) двигателя дм3 или л;
n — число оборотов коленчатого вала в минуту.

Литраж двигателя определяется по формуле:

где π — постоянное число, равное 3,14;
D — диаметр поршня, дм;
S — ход поршня, дм;
i — число цилиндров двигателя.

Эффективной мощностью N e называют мощность, получаемую на коленчатом валу двигателя. Она меньше индикаторной мощности N i на величину мощности, затрачиваемой на трение в двигателе (трение поршней о стенки цилиндров, шеек коленчатого вала о подшипники и др.) и приведение в действие вспомогательных механизмов (газораспределительного механизма, вентилятора, водяного, масляного и топливного насосов, генератора и др.).

Для определения величины эффективной мощности двигателя можно воспользоваться приведенной выше формулой для индикаторной мощности, заменив в ней среднее индикаторное давление p i средним эффективным давлением р е (р е меньше p i на величину механических потерь в двигателе).

На практике эффективную мощность N е определяют путем испытания двигателя на тормозных стендах (электрических или гидравлических), пользуясь следующей формулой:

где М е — крутящий момент двигателя, кгм, равный произведению окружной силы на маховике на радиус маховика;
n — число оборотов коленчатого вала в минуту.

Эффективная мощность повышается с увеличением крутящего момента и числа оборотов коленчатого вала (до некоторого предела).

Эффективная мощность и крутящий момент тем больше, чем больше:

литраж двигателя (т. е. диаметр и число цилиндров, длина хода поршня);
наполнение цилиндров, которое повышается при усовершенствовании камер сгорания, уменьшении сопротивления впускной и выпускной систем, снижении подогрева горючей смеси, установке многокамерных карбюраторов и общем улучшении конструкции двигателя;
степень сжатия, так как при ее повышении увеличивается скорость горения рабочей смеси, повышается температура и давление газов в начале такта сгорание — расширение, уменьшается количество тепла, уходящего с отработавшими газами и охлаждающей жидкостью.

Предельные значения степени сжатия ограничиваются свойствами применяемого топлива — октановым числом бензина.

Эффективная мощность изменяется с изменением угла опережения зажигания. Наивыгоднейшая величина этого угла зависит от числа оборотов коленчатого вала, нагрузки двигателя, сорта топлива и состава смеси.

Эффективная мощность тем больше, чем меньше потери на трение в двигателе и приведение в действие вспомогательных механизмов двигателя.

Литровой мощностью называют наибольшую эффективную мощность, получаемую с одного литра рабочего объема цилиндров двигателя.

Литровая мощность карбюраторных двигателей современных легковых автомобилей достигает 40—50 л. c. / л.

Одним из способов повышения, эффективной мощности двигателя без существенного увеличения его веса является наддув. Так, Ярославский моторный завод производит V-образные четырехтактные дизельные двигатели с турбонаддувом: 8-цилиндровые ЯМЗ-238Н (300—320 л. с.) и 12-цилиндровые ЯМЗ-240Н (500—520 л. с.).

Статья из книги «Устройство грузового автомобиля». Читайте также другие статьи из

Видео:Секретный способ увеличения мощности двигателя - 300 л.с. с ЖИГА Мотора #shortsСкачать

В.М.Кленников. Учебник шофера первого класса

сертифицированные ВНИИЖТ- «Фаворит К» и «Фаворит Щ», внутренняя и наружная замывка вагонов.

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ Устройство и техническое обслуживание автомобиля

Глава 3. Элементы теории двигателя внутреннего сгорания

Классификация и циклы двигателей. На современных автомобилях устанавливают тепловые поршневые двигатели внутреннего сгорания, в которых топливо сжигается непосредственно внутри рабочего цилиндра.

По способу смесеобразования и воспламенения топлива поршневые двигатели внутреннего сгорания разделяются на две группы: а) с внешним смесеобразованием и принудительным зажиганием от электрической искры (карбюраторные и газовые); б) с внутренним смесеобразованием и воспламенением от соприкосновения с воздухом, сильно нагретым в цилиндре путем высокого сжатия (двигатели с воспламенением от сжатия или дизели).

Совокупность нескольких процессов, периодически и в определенной последовательности повторяющихся в каждом рабочем цилиндре поршневого двигателя во время работы, называется рабочим циклом.

Изображение рабочего цикла в виде замкнутой кривой, показывающей изменение давления газов в течение цикла в зависимости от положения поршня в цилиндре, называется индикаторной диаграммой. Такую диаграмму снимают с работающего двигателя при помощи прибора, называемого индикатором.

Четырехтактный рабочий цикл. На рис. 1 изображена индикаторная диаграмма четырехтактного карбюраторного двигателя, снятая при работе его на максимальной мощности. Здесь по горизонтальной оси отложен объем цилиндра V в см3 (или ход поршня), а по вертикальной оси — давление газов в цилиндре р в кг/см. Изменение давления газов в цилиндре при разных тактах цикла можно проследить по положению наиболее важных точек на индикаторной диаграмме.

При такте впуска (линия 7-1) цилиндр наполняется горючей смесью. От степени наполнения цилиндра зависит мощность двигателя. Коэффициентом наполнения называют отношение веса горючей смеси, действительно поступившей в цилиндр, к весу горючей смеси, которая могла бы заполнить рабочий объем цилиндра при атмосферном давлении и температуре окружающей среды 20°. Величина коэффициента наполнения при полном открытии дросселя карбюратора и среднем числе оборотов коленчатого вала составляет 0,75-0,85; по мере прикрытия дросселя коэффициент наполнения уменьшается и при малых оборотах холостого хода доходит до 0,2. Давление в цилиндре при впуске (линия 7-1) ниже атмосферного (0,8-0,9 кг/см2), что объясняется сопротивлением воздушного фильтра, карбюратора, впускного трубопровода и клапанов. Температура смеси в конце впуска — 75-125°.

Рис. 1. Индикаторная диаграмма четырехтактного карбюраторного двигателя: 1 -начало такта сжатия; 2 -момент зажигания смеси; 3-конец такта сжатия; 4-точка максимального давления газов; 5 -начало открытия выпускного клапана; 6 -конец расширения газов; 7 -конец такта выпуска; V — полный объем цилиндра; V -рабочий объем цилиндра; Vc -объем камеры сгорания

Такт сжатия (линия 1-2-3). При сжатии рабочей смеси1 происходит повышение температуры и давления; давление в конце такта сжатия (точка 3) тем больше, чем выше степень сжатия. При степени сжатия в карбюраторных автомобильных двигателях 6- 8 давление в конце такта сжатия равно 7-12 кг/см2, температура газов — 350-400°.

Читайте также: Кросс цилиндры силовая проба

Такт (линия 3-4-5-6). На индикаторной диаграмме линия сгорания (3-4) отклоняется от вертикали вправо, т. е. горение заканчивается, когда поршень несколько отойдет от в. м. т.

Чем выше скорость горения (в допустимых пределах), тем больше мощность двигателя. Скорость горения зависит от качества топлива, состава и степени завихрения рабочей смеси и ее температуры, степени сжатия, опережения зажигания и коэффициента остаточных газов. Коэффициентом остаточных газов называют отношение веса остаточных газов к весу смеси, поступившей в цилиндр; увеличение этого коэффициента понижает скорость горения.
1 Рабочей смесью называют смесь, образующуюся в цилиндре двигателя при смешивании поступающей в него при такте впуска горючей смеси с остаточными газами (сгоревшими газами, оставшимися от предыдущего цикла). в конце сгорания (точка 4) давление газов повышается до 30-40 кг/см\ а температура — до 2200-2500°.

Рис. 2. Индикаторная диаграмма четырехтактного дизельного двигателя: 1 — начало такта сжатия; 2 -момент спрыска топлива; 3 -конец такта сжатия; 4- точка максимального давления газов; 5 -начало открытия выпускного клапана: 6 -конец расширения газов; 7 -конец такта выпуска

Расширение начинается после достижения газами максимального давления (точка 4)\ газы при этом оказывают давление на поршень и совершают полезную работу. К концу расширения (точка 6) давление газов в цилиндре уменьшается до 3-5 кг/Смг, а температура снижается до 1000-1200°.

Такт выпуска (линия 6-7). Для лучшей очистки цилиндра выпускной клапан открывается задолго до н. м. т. (точка 5); процесс выпуска протекает при давлении выше атмосферного, которое к концу такта снижается до 1,1 — ),2 кг/см2; температура к этому моменту уменьшается до 600-800°.

Индикаторная диаграмма четырехтактного дизельного двигателя показана на рис. 2.

При такте впуска (линия 7-1) в цилиндр поступает воздух; в связи с меньшим сопротивлением впускной системы (отсутствие карбюратора) давление при впуске несколько выше (0,85-0,95 кг/см2), чем в карбюраторном двигателе, а температура ниже (40-60°).

Такт сжатия (линия /-3). Так как степень сжатия в дизелях составляет 15-20, давление в конце сжатия (точка 3) поднимается до 30-50 кг/см2, а температура воздуха-до 500-700°.

Такт (линия 3-4-5-6). Впрыск топлива производится несколько раньше, чем поршень придет в в. м. т. (точка 2); большая часть топлива сгорает при постоянном объеме (линия 3-4). Время, отводимое в дизеле на образование горючей смеси, в 20-30 раз меньше, чем в карбюраторном двигателе; поэтому для полного сгорания топлива необходимо вводить большее количество воздуха.

Давление газов в конце сгорания (точка 4) достигает 50- 100 кг/см2, температура — 1700-2000°. Давление к концу расширения (точка 6) снижается до 3-4 кг/см1, а температура — до 800-900°.

Так как воздух в дизельных двигателях предварительно не подогревается и часть тепла, образуемого топливом, расходуется на подогревание подаваемого в цилиндр избыточного воздуха то температура при сгорании расширении в дизелях ниже, чем в карбюраторных двигателях.

Рис. 3. Индикаторная диаграмма двухтактного дизельного двигателя с прямоточной продувкой: 1 -начало такта сжатия; 2 -момент закрытия продувочных отверстий; 3-момент закрытия выпускных клапанов; 4 -момент впрыска топлива; 5 -начало горения; б -точка максимального давления газов; 7 -начало открытия выпускных клапанов; 8-момент открытия продувочных отверстий

Такт выпуска (линия 6-7). Выпуск начинается с опережением (точка 5); после н. м. т. (точка 6′) давление газов быстро снижается до 1,1-1,2 кг/смt и до конца выпуска (точка 7) остается постоянным. Температура при выпуске 600- 700°.

Двухтактный рабочий цикл. На рис. 3 приведена индикаторная диаграмма двухтактного дизельного двигателя с прямоточной продувкой (ЯАЗ-206), устанавливаемого на автомобилях ЯАЗ и автобусе ЗИЛ-127. Так как этот двигатель имеет нагнетатель воздуха, то вся диаграмма располагается выше линии атмосферного давления.

Первый такт. Когда поршень находится в н. м. т. (точка 1, давление в цилиндре около 1,15 кг/см2, температура 90°; продувочные отверстия и выпускные клапаны открыты), происходят продувка и наполнение цилиндра воздухом. При движении поршня от н. м. т. к в. м. т. кромка днища поршня перекрывает продувочные отверстия (точка 2; 46° после н. м. т.). В точке 3 (54° после н. м. т.) закрываются выпускные клапаны и начинается сжатие воздуха. В конце такта в цилиндр, наполненный воздухом, сжатым до давления 50 кг/см2 и нагретым до температуры 600-700°, впрыскивается под давлением До 1400 кг/см- топливо (точка 4\ 19° до в. м. т. при максимальной подаче).

Горение (линия 5-6) происходит почти при постоянном объеме; участок горения при постоянном давлении незначителен. Давление в конце горения (точка 6) достигает 80- 100 кг/см2, а температура — 1800°.

Второй такт. Поршень движется от в.м.т. к н.м.т.; происходит расширение газов. В конце расширения при давлении около 5-6 кг/см2 и температуре 800° (точка 7; 85° до н.м.т.) открываются выпускные клапаны, а затем и продувочные отверстия (точка 8; 46° до н.м.т.); происходит выпуск отработавших газов и продувка цилиндра воздухом.

Рис. 4. Принципиальная схема автомобильного двигателя с форкамерно-факельным зажиганием: 1 -карбюратор основной камеры сгорания; 2 -впускной клапан основной камеры; 3-впускной клапан форкамеры; ‘4 — карбюратор форкамеры; 5 -свеча зажигания; 6 — форкамера; 7 — сопло; 8-основная камера сгорания

Двигатель имеет основную камеру сгорания 8 (рис. 4). и значительно меньшего объема форкамеру 6. Питание каждой из камер осуществляется раздельно — от карбюраторов 1 и 4. В форкамеру 6 через клапан 3 поступает очень богатая смесь, а в камеру сгорания 8 через клапан 2 — очень’ бедная смесь. Воспламенение рабочей смеси в камере сгорания 8 происходит от мощного факела горячих продуктов сгорания, выбрасываемых

через сопло 7 из форкамеры, где запал смеси осуществляется обычной свечой зажигания 5.

Форкамерно-факельное зажигание повышает мощность двигателя и снижает расход топлива на 10- 15%. Двигатели с таким зажиганием будут устанавливаться на автомобилях ГАЗ-52 и ГАЗ-56.

Индикаторная и эффективная мощности двигателя. Индикаторной мощностью Nj называют мощность, развиваемую газами внутри цилиндра двигателя.

Для определения индикаторной мощности двигателя необходимо знать среднее индикаторное давление р, т. е. такое условное, постоянное по величине давление, которое, действуя на поршень в течение только одного такта расширения, могло бы совершить работу, равную работе газов в цилиндре за весь цикл.

Это давление можно подсчитать по полезной площади индикаторной диаграммы (на рис. 1 заштрихована). Для карбюраторных двигателей величина р; составляет 8-12 кг/см2, а для дизелей -7-10 кг/см2.

Читайте также: Как найти высоту цилиндра если известен радиус основания

Эффективной мощностью Ne называют мощность, получаемую на коленчатом валу двигателя. Она меньше индикаторной мощности N на величину мощности N механических потерь. Мощность Л/м затрачивается на трение в двигателе (трение поршней о стенки цилиндров, шеек коленчатого вала о подшипники и др.) и приведение в действие вспомогательных механизмов (газораспределительного механизма, вентилятора, водяного, масляного и топливного насосов, генератора и др.).

Отношение эффективной мощности к индикаторной называется механическим коэффициентом полезного действия двигателя; его величина при полностью открытом дросселе и небольшом числе оборотов коленчатого вала составляет 0,8-0,9. При повышении числа оборотов мощность механических потерь возрастает, поэтому механический к.п.д. уменьшается. Механический к.п.д. при холостом ходе равен нулю, так как вся индикаторная мощность в это время затрачивается на преодоление трения в двигателе и вращение вспомогательных механизмов.

Для определения величины эффективной мощности двигателя можно воспользоваться приведенными выше формулами для индикаторной мощности, заменив в них среднее индикаторное давление со средним эффективным давлением ре (Ре меньше р\ на величину среднего давления механических потерь в двигателе). Если известен механический к.п.д. двигателя, то эффективную мощность можно определить путем умножения индикаторной мощности на этот коэффициент.

Эффективная мощность тем больше, чем больше крутящий момент и число оборотов коленчатого вала (до некоторого предела). В свою очередь крутящий момент зависит от литража двигателя (т. е. диаметра и числа цилиндров, длины хода поршня) и среднего эффективного давления.

Величина среднего эффективного давления, а следовательно, и крутящего момента двигателя, зависит от многих факторов, как-то:

а) коэффициентом наполнения (см. стр. 13), который повышается при уменьшении сопротивления впускной и выпускной систем, снижении подогрева горючей смеси и общем улучшении конструкции двигателя;

б) степени сжатия, так как при ее повышении увеличивается скорость горения рабочей смеси, повышаются температура и давление газов в начале такта сгорание — расширение, уменьшается количество тепла, уходящего с отработавшими газами и уносимого охлаждающей водой; предельные значения степени сжатия зависят от октанового числа бензина (см. стр. 60);

в) угла опережения зажигания, наивыгоднейшая величина которого зависит от числа оборотов коленчатого вала, нагрузки двигателя, сорта топлива, состава смеси;

г) потерь на трение и приведение в действие вспомогательных механизмов двигателя.

Литровой мощностью называют наибольшую эффективную мощность, получаемую с 1 л рабочего объема цилиндров двигателя. В современных карбюраторных двигателях литровая мощность составляет 25-35 л.с/л, а в отдельных случаях и выше, что достигается за счет форсирования двигателей, т. е. повышения коэффициента наполнения, степени сжатия, числа оборотов коленчатого вала, применения лучших форм камер сгорания, верхнеклапанного газораспределения и др. ‘ .

Скоростная характеристика двигателя. Внешней скоростной характеристикой двигателя называют кривые, показывающие изменение основных показателей его работы (мощности, крутящего момента, расхода топлива) в зависимости от числа оборотов коленчатого вала при полном открытии дросселя карбюратора или максимальной подаче топлива насосом (у дизелей).

Кривые получают по результатам испытания двигателя при различных числах оборотов, причем одновременно с замерами крутящего момента определяют часовой расход топлива г (кг/час). По часовому расходу подсчитывают удельный расход топлива gQ , т. е. расход на 1 л. с. мощности в час:

Рис. 5. Внешняя скоростная характеристика двигателя ЯАЗ-М206Б: Мк -крутящий момент двигателя; -эффективная мощность; -часовой расход топлива -удельный расход топлива; n — число оборотов коленчатого вала

На рис. 5 изображена внешняя скоростная характеристика двигателя ЯАЗ-М206Б, устанавливаемого на автомобиле ЯАЗ-214. Кривая мощности Л/е по мере увеличения числа оборотов сначала круто поднимается, так как повышаются коэффициент наполнения и крутящий момент; при превышении некоторого числа оборотов (для двигателя Я A3-206 2000 об/мин) мощность двигателя снижается, так как уменьшается наполнение’ цилиндров и возрастают механические потери.

Наибольший крутящий момент Мк получается при некотором, среднем числе оборотов коленчатого вала (1400-1500 об/мин). Наиболее экономичный режим работы двигателя определяется наименьшим удельным расходом топлива и соответствует примерно числу оборотов коленчатого вала при наибольшем значении крутящего момента двигателя. При понижении и повышении числа оборотов коленчатого вала удельный расход топлива увеличивается. Наименьший удельный расход у карбюраторных двигателей составляет 210-260 г/л. с. ч., у дизелей 160-200 г/л. с. ч.

при неполном открытии дросселя мощность карбюраторного двигателя будет всегда ниже, а удельный расход топлива выше, чем при полном его открытии. Это объясняется тем, что при дросселировании уменьшается количество горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя, увеличивается относительное содержание остаточных газов, замедляется скорость сгорания, относительно возрастают механические потери. Тепловой баланс двигателя. Тепловой баланс (табл. 6) поназывает, на что расходуется тепло, выделяющееся при сгорании топлива в двигателе.

Чем больше процентное отношение тепла, преобразованного в полезную работу на маховике двигателя, к теплу, выделяющемуся при сгорании топлива, тем выше экономический или эффективный коэффициент полезного действия. Он зависит от конструкции и режима работы двигателя, регулировки приборов питания и зажигания и других приборов и механизмов.

Преимущества и недостатки дизельных двигателей. Преимущества дизельных двигателей заключаются в следующем:

а) эффективный к.п.д. дизельных двигателей составляет 27- 35% против 20-24% для карбюраторных двигателей; в связи с этим удельный расход топлива у дизелей на 25-35% ниже;

б) для дизельных двигателей используют более дешевые, чем бензин, тяжелые сорта нефтяных топлив;

в) дизельное топливо менее опасно в пожарном отношении, чем бензин.

Однако в связи с более высокими степенями сжатия, высокими давлениями в конце сжатия и в начале расширения в дизельных двигателях значительно повышаются требования к прочности деталей кривошипно-шатунного механизма и точности действия топливоподающей аппаратуры, что в свою очередь вызывает увеличение веса дизельных двигателей сравнительно с карбюраторными двигателями той же мощности и повышенные затраты металла и труда при их изготовлении. Кроме того, дизельные двигатели более шумны в работе и требуют применения высококачественных смазочных масел и топлива абсолютной чистоты (предварительного отстоя не менее 8 суток).

Опытные образцы восьмицилиндровых V-образных карбюраторных двигателей для грузовых автомобилей, выпущенные в 1959 г., имеют литраж 5,5 и 6 л и соответственно эффективную мощность 138 и 150 л. е.; опытные образцы четырехтактных дизельных двигателей, изготовленные Ярославским моторным заводом, V-образные, шести- или восьмицилиндровые, мощностью соответственно 180 и 240 л. с. (минимальный удельный расход топлива 165 г/л. с. ч.).