Среди множества полезных характеристик, кпд двигателя имеет немаловажное значение. От этого показателя зависит продолжительность и эффективность силового агрегата.
Во время работы, мотор превращает тепловую энергию, которая получилась от сгорания топлива, в механическую работу. Современные двигатели намного эффективнее, чем тем, которые были изготовлены лет 10 назад. Таким образом, коэффициент полезного действия рассчитывается на основании теххарактеристик, а также других показателей.
КПД это процентное отношение полезной работы к полной. Другими словами, это преобразование мощности, которая поступает на коленчатый вал двигателя, к мощности, которую получает поршень от сгорания топлива.
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
Все механизмы предназначены для выполнения определенной работы, которую называют полезной. Однако при этом часть энергии растрачивается. Для того чтобы выяснить эффективность работы, вполне подойдет формула кпд в физике: ɳ= А1/А2×100%, где А1 – полезная работа, выполненная машиной или двигателем, А2 – вся затраченная работа. При этом кпд обозначается символом η.
Эффективность кпд измеряется в процентах и зависит от различных потерь, которые происходят в процессе работы.
Если пересчитать поступающее топливо на проценты, то получится 100%. Естественно, возникает вопрос, откуда взялись потери. Следует учитывать, что во время работы двигателя тратится много энергии на действие различных узлов и механизмов, поэтому возникают следующие виды потерь:
motorstory.ru
18295 
1 В настоящее время источниками механической энергии в автомобилях являются в основном тепловые двигатели, в первую очередь двигатели внутреннего сгорания. Преобразование энергии топлива в механическую энергию в них связано со значительными потерями, поэтому необходимо в первую очередь найти пути уменьшения этих потерь и достичь максимальной отдачи энергии, содержащейся в топливе.
Важным показателем является коэффициент полезного действия (КПД) двигателя, показывающий, какое количество энергии топлива преобразуется в механическую работу.
Эффективный КПД Характеристика двигателя, отражающая степень использования теплоты с учетом всех видов потерь как тепловых, так и механических. Представляет собой отношение полезной механической работы ко всей затраченной теплоте.По определению выше:
ηe = Ae/Q1,
где Ae – полезная механическая работа; Q1 – затраченная теплота.
Также можно выразить эффективный КПД, используя другие коэффициенты полезного действия двигателя:
ηe = ηi·ηm = ηt·ηg·ηm,
где ηi – индикаторный КПД; ηm – механический КПД; ηt – термический КПД; ηg – относительный КПД.
Например, при работе двигателя внутреннего сгорания 1/3 энергии топлива преобразуется в механическую работу, 1/3 путем охлаждения передается в окружающую среду и 1/3 отводится в виде теплоты, содержащейся в отработавших газах. Любое использование тепловых потерь двух последних видов означает экономию энергии, более рациональное использование мощности двигателя и улучшение теплового, баланса автомобиля.
Так, использование теплоты, поглощенной охлаждающей жидкостью, которую в принципе необходимо отвести от двигателя для отопления кабины или кузова, является типичным примером экономии топлива, необходимого для независимого отопления. Такими же примерами служат обогрев отработавшими газами кузовов грузовых автомобилей, которые перевозят смерзающиеся грузы (руду, уголь, жидкости), использование энергии отработавших газов для привода турбокомпрессора или вспомогательной турбины.
icarbio.ru
Механический коэффициент полезного действия, равный отношению среднего эффективного давления к среднему индикаторному, оценивает механические потери в двигателе:
Механический к. п. д. можно выразить и через мощности двигателя:
Таким образом, механический к. п. д. показывает в долях единицы или в процентах ту часть индикаторной мощности, которая передается на фланец коленчатого вала.
Анализ механических потерь в двигателе, выполненный нами ранее, позволяет сделать заключение, что значение механического к. п. д. двигателя зависит: от степени быстроходности двигателя, от величины давления газов цикла и динамики его изменения, от качества изготовления и сборки деталей двигателя, от качества смазочного масла, от теплового состояния двигателя и режима загрузки его, от мощности навешенных вспомогательных механизмов и от сопротивлений во впускной и выпускной системах двигателя.
При прочих равных условиях механический к. п. д. двигателя является функцией отношения среднего эффективного давления к максимальному давлению цикла; чем больше это отношение, тем выше механический к. п. д.
При уменьшении нагрузки на двигатель (сохраняя при этом число оборотов вала неизменным) мощность механических потерь Nmex примерно остается постоянной, а потому относительное ее значение возрастает и механический к. п. д. падает.
На рис. 105 приведены кривые изменения механического к. п. д. ?т при полной нагрузке (сплошные кривые) и при 30 % нагрузки (пунктирные кривые) двигателя с воспламенением от сжатия (кривая В; ? = 16) и двигателя с воспламенением от искры (кривая А; ? = 6). Данные кривые показывают, что при уменьшении нагрузки на двигатель при неизменном числе оборотов ?т значительно падает. Следует заметить, что при холостом ходе двигателя Ne== 0) из формулы (139а)
Таким образом, режим работы холостого хода можно охарактеризовать как режим, при котором механический к. п. д. равен нулю.
При одном и том же ре (как это видно из рис. 105) с увеличением числа оборотов двигателя (скоростная характеристика) ?т падает, что объясняется более интенсивным относительным ростом мощности механических потерь Nмех, чем эффективной мощности двигателя.
При работе двигателя с наддувом значение ?т изменяется в зависимости от системы и степени наддува. Если двигатель переводится на работу с газотурбинным наддувом, то, как показывают опытные данные, мощность механических потерь Nмех при этом остается неизменной. Обозначим отношение ?н = p?н / p?, (степень наддува), где ра — давление в цилиндре в начале сжатия без наддува, а р?н—с наддувом. Можно принять, что отношение Nin / Ni также равно ?н, где Nin — индикаторная мощность двигателя с наддувом, а Ni — без наддува.
Если двигатель имел до наддува механический к. п. д. т. ?m, то при газотурбинном наддуве он будет иметь:
Полученная формула показывает, что с повышением степени наддува при газотурбинном наддуве механический к. п. д. двигателя возрастает.
В том случае, когда газотурбонагнетатель кинематически связан с валом самого двигателя, отношение ?К = Nк / Ni может быть больше, меньше или равно отношению ?T = NT / Ni в зависимости от степени использования энергии отработавших газов двигателя. Здесь Nк — мощность, потребляемая наддувочным компрессором, а NT —мощность, развиваемая турбиной.
В этом случае, т. е. когда газотурбонагнетатель связан кинематически : валом двигателя, условный механический к. п. д. будет равен
где ?тд—механический к. п. д. собственно двигателя.
При ?T > ?К разность (?Т — ?К) называется положительным небалансом, а при ?т<?к(?к — ?Т) называется отрицательным небалансом.
Судовые дизели имеют следующие значения механического к. п. д.
vdvizhke.ru
Преобразование электрической энергии в механическую в двигателе связано с потерями энергии, поэтому полезная мощность на выходе двигателя Р2 всегда меньше потребляемой мощности P1 на величину потерь
| | (7.3) |
Потери разделяются на основные и добавочные. Основные потери включают в себя магнитные, электрические и механические.
Магнитные потери Pм в асинхронном двигателе вызваны потерями на гистерезис и потерями на вихревые токи, происходящими в сердечнике ротора и статора при его перемагничивании. Величина магнитных потерь пропорциональна частоте перемагничивания
| | (7.4) |
Частота перемагничивания сердечника статора равна f=50 Гц, соответственно, магнитные потери в сердечнике статора значительны, а частота перемагничивания сердечника ротора при номинальном скольжении составляет f=50∙s = (2…4)Гц и магнитные потери в сердечнике ротора малы, которые на практике не учитывают.
Электрические потери вызваны нагревом обмоток статора и ротора проходящими по ним токами:
| | (7.5) |
где r1 и r2– сопротивления обмоток фаз статора и ротора; m – число фаз.
В асинхронных двигателях с фазным ротором дополнительно имеются электрические потери в щеточном контакте.
Механические потери Рмех — это потери на трение в подшипниках и на вентиляцию. Величина этих потерь пропорциональна квадрату частоты вращения ротора
| | (7.6) |
В двигателях с фазным ротором механические потери происходят еще и за счет трения между щетками и контактными кольцами ротора.
Добавочные потери включают в себя все виды трудноучитываемых потерь, вызванных пульсацией магнитной индукции в зубцах и другими причинами. В соответствии с ГОСТом добавочные потери асинхронных двигателей принимают равными 0,5% от подводимой к двигателю мощности Р1.
Таким образом, часть подводимой к двигателю мощности затрачивается в статоре на магнитные РМ и электрические потери РЭ1. Оставшаяся электромагнитная мощность РЭМ передается на ротор, где расходуется на электрические потери РЭ2 и преобразуется в полную механическую мощность. Часть этой мощности идет на покрытие механических и добавочных потерь, а оставшаяся мощность Р2 – полезная мощность двигателя.
Электрические потери в обмотках являются переменными потерями, так как их величина зависит от нагрузки двигателя, то есть от значений токов в обмотках статора и ротора. Переменными являются и добавочные потери. Магнитные и механические потери практически не зависят от нагрузки.
Коэффициент полезного действия асинхронного двигателя определяется
| | (7.7) |
С изменениями нагрузки КПД меняет свою величину: в режиме холостого хода КПД равен нулю, а с ростом нагрузки КПД увеличивается, достигая максимума при нагрузке равной (0,7÷0,8)Рном.
КПД трехфазных асинхронных двигателей общего назначения при номинальной нагрузке составляет: для двигателей мощностью от 1 до 10 кВт η= 75÷88 %, а для двигателей мощностью более 10 кВт η = 90÷94 %.
Коэффициент полезного действия один из основных параметров асинхронного двигателя, который определяет его энергетические свойства — экономичность в процессе эксплуатации. Кроме того, КПД двигателя, а точнее величина потерь в нем, регламентирует температуру нагрева его основных частей и в первую очередь обмотки статора. По этой причине двигатели с низким КПД (при одинаковых условиях охлаждения) работают при более высокой температуре нагрева обмотки статора, что ведет к снижению их надежности и долговечности.
studfiles.net
Коэффициент полезного действия на валу ТД определяется суммой потерь, возникающих при его работе.
Каждый вид потерь в ТД рассчитывается отдельно для номинального режима.
Электрические потери (потери в меди) определяем по формуле, Вт:
, (6.1)
где = 1 – коэффициент постоянной шунтировки;
ri– сопротивления обмоток рассчитанные ранее. Для определения потерь пересчитываем их для температуры 115оС по формуле, Ом:
, (6.2)
где - температурный коэффициент (для меди= 0,004),
Для обмотки якоря:
.
Для остальных обмоток расчет производим аналогично, Ом:
rв115= 0,07811;rд115= 0,00157 Ом;rко115= 0,02912 Ом,
тогда 
.
Потери в стали (магнитные потери) определяем по формуле, Вт:
, (6.3)
где ma– масса стали ярма якоря, кг:
, (6.4)
;
mz– масса стали зубцов якоря, кг:
, (6.5)
;
раиpz– удельные потери в стали названных элементов, Вт/кг:
, (6.6)
;
где рг– удельные потери в ярме якоря на гистерезис, Вт/кг:
, (6.7)
;
рвихр– удельные потери в ярме якоря на вихревые токи.
тогда 
.
Добавочные потери оцениваем в долях от основных потерь в стали, Вт:
, (6.8)
где кд– коэффициент, для номинального режима равный 0,3,
.
Механические потери включают в себя потери от трения щеток о коллектор и потери на трение в якорных подшипниках. Рассчитываем по формуле, Вт:
. (6.9)
Потери в щеточном контакте рассчитываем по формуле, Вт:
, (6.10)
где Sщ– общая площадь прилегания щеток к коллектору, см2;
рщ– давление на щетку, равное 0,3 кгс/см2;
= 0,15 – коэффициент трения щеток по коллектору,
Pтщ=9,8161220,30,1524,34=2321.
Потери на трение в подшипниках определяем по формуле, Вт:
, (6.11)
.
Итак, 
.
Потери в щеточном контакте, Вт:
, (6.12)
где 
- падение напряжения в щеточном контакте, равное 2 – 3 В,
.
Суммарные потери равны, Вт:
, (6.13)
.
КПД двигателя определяем по формуле, %:
, (6.14)
.
К электромеханическим характеристикам на валу относятся зависимости частоты вращения, вращающего момента и КПД от тока.
Характеристикой намагничивания называют зависимость магнитного потока от н.с. холостого хода Ф(F).
Н.с. холостого хода определена при расчете магнитной цепи. Таким образом, найдена одна точка характеристики, соответствующая номинальному режиму.
Задаваясь значениями магнитного потока 0,4Фн; 0,6Фн; 0,8Фн; 1,1Фн;; 1,15Фнповторяем расчет и находим соответствующие значения н.с. Расчет ведем в табличной форме, данные заносим в табл. 7.1.
По рис. 7.1 по полученным значениям ФиFстроим характеристику намагничивания и отмечаем на ней точку номинального режима.
Рисунок 7.1- Характеристика намагничивания
Коэффициент насыщения магнитной цепи ТД для номинального режима определяем по формуле:
, (7.1)
.
Таблица 7.1-Расчет характеристики намагничивания
| Участок магнитной цепи | Длина пути, см | Магнитный поток, Вб | ||||||||||||||||||||||
| 0,4Фн=0,052 | 0,6Фн=0,078 | 0,8Фн=0,104 | Фн=0,13 | 1,1Фн=0,143 | 1,15Фн=0,149 | |||||||||||||||||||
| В | Н | F | В | Н | F | В | Н | F | В | Н | F | В | Н | F | В | Н | F | |||||||
| Сердечник якоря | 20 | 0,48 | 2,4 | 48 | 0,72 | 3,5 | 70 | 0,96 | 5,3 | 106 | 1,2 | 9,3 | 186 | 1,32 | 13,8 | 276 | 1,38 | 17 | 340 | |||||
| Зубцы якоря | 4,5 | 0,88 | 4,5 | 20,25 | 1,32 | 13,8 | 62,1 | 1,76 | 116 | 522 | 2,2 | 735 | 3307,5 | 2,42 | 1340 | 6030 | 2,53 | 1775 | 7987,5 | |||||
| Зубцы КО | 5 | 0,72 | 3,5 | 17,5 | 1,08 | 6,65 | 33,25 | 1,44 | 17 | 85 | 1,8 | 119 | 595 | 1,98 | 265 | 1325 | 2,07 | 400 | 2000 | |||||
| Сердечник полюса | 10 | 0,56 | 2,8 | 28 | 0,84 | 4,3 | 43 | 1,12 | 7,2 | 72 | 1,4 | 14,9 | 149 | 1,54 | 28,8 | 288 | 1,61 | 42,5 | 425 | |||||
| Переход из полюса в остов | 10 | 0,56 | 2 | 20 | 0,84 | 3,5 | 35 | 1,12 | 8,2 | 82 | 1,4 | 20,1 | 201 | 1,54 | 37,1 | 371 | 1,61 | 53,5 | 535 | |||||
| Остов | 13 | 0,52 | 1,9 | 24,7 | 0,77 | 3 | 39 | 1,33 | 15,8 | 205,4 | 1,29 | 13,8 | 179,4 | 1,42 | 21,7 | 282,1 | 1,48 | 27,7 | 360,1 | |||||
| Воздушный зазор | 0,55 | –– | –– | 2866 | –– | –– | 4299 | –– | –– | 5733 | 1,3 | –– | 7165,8 | –– | –– | 7882 | –– | –– | 8241 | |||||
| F | 3024,77 | 4581,83 | 6805,04 | 11783,7 | 16454,48 | 19888,27 | ||||||||||||||||||
studfiles.net
Преобразование энергии в синхронной машине связано с потерями энергии. Все виды потерь в синхронной машине разделяются на основные и добавочные. Основные потери слагаются, в свою очередь, из электрических потерь в обмотке статора, потерь на возбуждение, магнитных и механических потерь.
Электрические потери в обмотке статора определяются
|
| (7.12) |
где r1 – активное сопротивление одной фазы обмотки статора.
Потери на возбуждение зависят от типа возбудителя и определяются как:
|
| (7.13) |
где 
=2 В – падение напряжения в щеточном контакте.
Магнитные потери происходят в сердечнике статора, который подвергается перемагничиванию вращающимся магнитным полем. Эти потери состоят из потерь на гистерезис и потерь от вихревых токов:
|
| (7.14) |
Механические потери равны сумме потерь на трение в подшипниках и вентиляцию.
Добавочные потери в синхронных машинах делятся на два вида: пульсационные потери в полюсных наконечниках ротора и потери при нагрузке. Добавочные пульсационные потери Рп в полюсных наконечниках вызваны пульсацией магнитной индукции в зазоре из-за зубчатости внутренней поверхности статора. Добавочные потери при нагрузке Рдоб определяются в процентах (≈0,5%) от подводимой мощности двигателей или от полезной мощности генераторов.
Суммарные потери в синхронной машине
|
| (7.15) |
Коэффициент полезного действия для синхронного генератора
|
| (7.16) |
где Рном – активная мощность, отбираемая от генератора при его номинальной нагрузке.
Коэффициент полезного действия для синхронного двигателя
|
| (7.17) |
Если обмотка возбуждения неподвижного ротора синхронного двигателя подключена к источнику постоянного тока, то она создает основной магнитный поток, который определяет полярность полюсов ротора (рисунок 7.7). При включении обмотки статора его трехфазная система токов создает вращающийся магнитный поток, частота вращения которого определяется формулой 7.11. При числе пар полюсов р=1 и f=50 Гц частота вращения будет равна n=3000 об/мин. При такой частоте вращения каждую 0,01с меняется полярность статора по осевой линии неподвижного ротора, сила притяжения сменяется силой отталкивания, средний вращающий момент равен нулю и ротор не успеет тронуться с места. Отсутствие пускового момента является большим недостатком синхронных двигателей.
Основными способами пуска в ход синхронных двигателей являются асинхронный пуск и пуск с помощью разгонного двигателя.
Для осуществления асинхронного пуска на роторе синхронного двигателя располагают специальную пусковую обмотку, которая является короткозамкнутой. При подключении обмотки статора к сети создается вращающийся магнитный поток статора. Короткозамкнутая обмотка ротора в результате взаимодействия с вращающимся потоком статора создает асинхронный вращающийся момент, под действием которого ротор трогается с места и разгоняется до частоты вращения, близкой к синхронной частоте. После этого обмотку возбуждения переключают на источник постоянного тока, и полюсы ротора приобретают собственную полярность.
n
Рисунок 7.7 – Основной магнитный поток синхронного двигателя
При незначительном различии в частотах вращения полюсов статора и ротора разноименные полюсы притягиваются друг к другу, а одноименные – отталкиваются. В результате ротор получает ускорение и после нескольких качаний ротора его частота вращения достигает синхронной и двигатель «втягивается в синхронизм».
Пуск с помощью разгонного двигателя осуществляют только при холостом ходе двигателя. При этом его ротор приводят во вращение разгонным двигателем (асинхронным или постоянного тока). Мощность разгонного двигателя небольшая, необходимая для вращения ротора синхронного двигателя.
С помощью синхроскопа проверяют выполнение условий параллельной работы синхронных машин, и когда они выполнены, статор синхронного двигателя подключают к сети. После этого разгонный двигатель отключают, а синхронный – вращается с синхронной частотой.
studfiles.net
При анализе идеальных циклов дана зависимость для термического КПД цикла со смешанным подводом тепла:
ηt= 1 — (1 / ε к-1) (λ p к-1 / (λ -1 + к λ (p-1)).
Эта зависимость учитывает единственную потерю-передачу тепла холодному источнику Qx. В реальном двигателе это-тепло с уходящими газами Qгaз. Поэтому можно записать:
ηt = (Qг — Qx) / Qг ≈ (Qт — Qгаз) / QТ (№1)
Кроме того, в реальном двигателе имеются дополнительные потери тепла Qт.п. из-за теплообмена с охлаждающей двигатель жидкостью и с окружающей средой. Все потери тепла в цилиндре реального двигателя учитываются индикаторным коэффициентом полезного действия ηi:
ηi= (Qr — Qx) / Qr — Qт.п. / Qr = Q i / Qт (№2)
Индикаторный КПД есть отношение тепла, эквивалентного индикаторной работе газов в цилиндре, ко всему теплу от сгорания топлива. Значениеηi, выраженное через индикаторную мощность Ni, имеет вид:
ηi = 3600 Ni / Gт Qн (№3)
Связь между термическим и индикаторным КПД устанавливается с помощью механического коэффициентамполезного действия:
ηio: ηi=ηt ηio
Коэффициент ηio учитывает степень приближения рабочего цикла двигателя к идеальному. Абсолютное значение ηio для дизелей лежит в пределах: ηio=0,7÷0,85.
Все потери в двигателе, включая механические Qмex, учитываются эффективным коэффициентом полезного действия:
ηе = (Qr — Qx) / Qг — Qт.п. / Qr — Qмех/ Qr — Qe / Qт (№4)
По аналогии с формулой (№3) можно записать:
ηe = 3600 Ne/Gт Qн (№5)
Связь между индикаторным и эффективным КПД устанавливается с помощью механического коэффициента полезного действия ηмех:
ηе = ηi ηмех = ηt ηio ηмех (№6)
Механический КПД учитывает все механические потери, входящие в долю Qмex теплового баланса двигателя. Можно написать:
ηм = ηе / ηi (№7)ηм = Ne/ Ni = (Ni — Nм) / Ni = 1 — Nм / Ni (№7’)ηм = Ре/ Pi = 1-Рм / Pmi (№7”)
Наиболее важным показателем экономичности работы двигателя является эффективный КПД ηе.На величину ηе оказывают влияние:
Возрастание степени сжатия £ приводит к росту термического КПД и через ηt — к возрастанию ηe. О величинах £ и соображениях но выбору этого параметра говорилось при рассмотрении процесса сжатия.
Влияние нагрузки и частоты вращения двигателя на экономичность цикла проявляется, прежде всего, через коэффициент избытка воздуха на сгорание α. С увеличением α с 1,3÷1,8 до 2,5÷3,0 индикаторный КПД интенсивно растет. Дальнейшее увеличение α до 3÷3,5 незначительно влияет на изменение величины ηi. Рост ηi при увеличении а объясняется более благоприятными условиями сгорания топлива, смещением процесса сгорания ближе к ВМТ и снижением доли тепла с уходящими газами. Однако при больших α (свыше 3÷3,5) доля тепла с уходящими газами возрастает, что ведет к уменьшению ηi.
Способ и качество смесеобразования влияет на “местные” значения α в данной точке цилиндра. При плохом распыливании и некачественном смесеобразовании процесс сгорания ухудшается, растягивается на линию расширения, доля Qгаз увеличивается, что приводит к снижению ηi и ηe. К таким же последствиям приводит уменьшение скорости сгорания топлива (при ухудшении его качества) и уменьшение угла опережения подачи топлива.
При повышении температуры охлаждающей воды и масла тепловые потери (доля Qохл) снижаются, что увеличивает ηi. Это одна из причин, почему не следует держать температуру охлаждения ниже уровня, рекомендованного фирмой -строителем.
Момент начала выпуска газов из цилиндра влияет на долю Qгаз тепла с уходящими газами и соответственно на индикторный КПД. У двигателей с газотурбинным наддувом угол опережения газовыпуска увеличивается для повышения мощности газовой турбины (чем больше уровень форсировки, тем больше при прочих равных условиях угол опережения газовыпуска). Это неминуемо снижает индикаторный кпд цилиндра. Однако эффективный КПД удается сохранить при форсировке двигателя на том же уровне или даже повысить главным образом за счет увеличения механического КПД.
Соотношение между Nмех и Ni, определяющее механический КПД, зависит от уровня форсировки двигателя и его типа. Как видно из формулы (№7’), ηмех увеличивается с увеличением Ni или уменьшением Nмех. Мощность механических потерь конкретного дизеля незначительно зависит от нагрузки двигателя (среднего индикаторного давления Pi), а зависит главным образом от частоты вращения коленчатого вала. Поэтому в двигателях с наддувом ηмех увеличивается, так как индикаторная мощность растет, а мощность механических потерь при неизменной частоте вращения остается той же. В ряде случаев Nмех при наддуве снижается (в частности, при замене приводного нагнетателя воздуха газотурбинным).
При постоянной частоте вращения двигателя с уменьшением его нагрузки Pi и Ni уменьшаются, Nмех практически не изменяется. Механический КПД уменьшается. Наконец, когда Ni упадет до величины Nмех, механический КПД станет равным 0. Этот режим носит название “холостого хода” (Ne = 0).
При неизменном положении топливной рейки двигателя, когда обеспечена примерно постоянная цикловая подача топлива, Рi ≈ const; при увеличении частоты вращения Nмех растет примерно пропорционально n при Pмех = const. Следовательно, если частота вращения изменяется при застопоренной топливной рейке, то механический КПД не изменится: ηмех ≈ const.
Если при равных геометрических размерах и одинаковых частотах вращения в 2-х и 4- тактном двигателях обеспечить Pi = idem, то мощность механических потерь у двигателей также будет одинаковой. Однако механический КПД у 2-тактного двигателя должен быть больше за счет большей индикаторной мощности.
Теоретически механический КПД может оказаться больше 1 у 4-тактного дизеля. Объясняется это тем, что Pмех (формула(№7″)) учитывает все механические потери, в том числе потери насосных ходов поршня Pн: Рмех = Ртр + Рн. Если во время насосных ходов совершается полезная работа за счет предварительно сжатого воздуха, то давление Рн может превысить давление на преодоление сил трения Ртр: Рн > Ртр. Тогда:
ηмех = 1 — Рмех / Pi = 1 — (Ртр — Рн) / Pi= 1 + (Рн — Ртр) / Pi > 1.
Непременным (но недостаточным) условием этого неравенства является: давление при впуске воздуха в цилиндр должно быть больше, чем давление выталкивания газов. В рас
sea-man.org
, β = 1,3÷1,5.
и 
,
,
,
.
,
.
