Индикаторный удельный расход топлива 
, г/(кВт 
ч)- количество топлива, расходуемого в двигателе за один час, отнесённое к индикаторной мощности, развиваемой двигателем.
(1.67)
где 
- низшая удельная теплота сгорания топлива, МДж/кг.
Для современных автотракторных двигателей на поминальном режиме работы значение удельного индикаторного расхода топлива , г/(кВт
• для карбюраторных двигателей - от 235 до 290;
• для дизельных двигателей - от 175 до 220;
Расчёт эффективных показателей
Средняя скорость поршня
(1.68)
где - 
средняя скорость поршня, м/с;
S - ход поршня, мм;
п - частота вращения коленчатого вала, мин 
.
Давление механических потерь
Давление механических потерь является условным давлением, подобно среднему индикаторному. Оно совершает за один ход поршня работу, равную сумме работ; совершаемой за один цикл дизеля всеми силами трения в его механизмах и затрачиваемой на привод агрегатов и на насосные ходы.
Значение механических потерь 
, МПа, зависит от типа камеры сгорания и определяется по формулам:
• для карбюраторных двигателей с отношением хода поршня S к диаметру цилиндра D (S/ D>1):
(1.71)
•для карбюраторных двигателей с отношением хода поршня S к диаметру цилиндра D (S/ D<1):
(1.72)
•для дизельных двигателей с неразделённой камерой сгорания:
(1.69)
• для дизельных двигателей с разделённой камерой
сгорания:
=0,105 + 0,0138 
(1.70)
Значения среднего давления механических потерь , МПа, находятся в следующих пределах:
для карбюраторных двигателей - от 0,15 до 0,25;
Мощность механических потерь
Мощность механических потерь. 
- это мощность, затрачиваемая на преодоление внутренних сопротивлений и самом двигателе, а также на привод компрессора или продувочного насоса.
По аналогии с индикаторной мощностью формула для мощности механических потерь будет иметь вид:
(1.73)
Среднее эффективное давление
Среднее эффективное давление Ре, МПа, - это значение условного постоянного давления в цилиндре двигателя, при котором работа, произведённая рабочим телом за один такт, равнялась бы эффективной работе цикла. Оно определяется по формуле:
(1.74)
При работе автотракторных двигателей на номинальном режиме значения 
, МПа, находятся в следующих пределах [3]:
• для четырехтактных карбюраторных двигателей - от 0,6 до 1,1;
• для четырёхтактных дизелей без наддува - от 0.55 до 0,85;
• для четырёхтактных дизелей с наддувом - до 2;
• для газовых двигателей - от 0.5 до 0,75;
для двухтактных высокооборотных дизелей - от 0.4 до 0,75.
Механический КПД
Механический КПД - оценочным показатель механических потерь в двигателе. Он характеризует долю 
или 
, переходящую в 
или ,
(1.75)
При работе автотракторных двигателей на номинальном режиме значение 
• для четырёхтактных карбюраторных двигателей - от 0,7 до 0,85;
• для четырёхтактных дизелей без наддува - от 0,7 до 0,82;
•для четырёхтактных дизелей с наддувом - от 0,8 до 0,9;
• для газовых двигателей - от 0,75 до 0,85;
•для двухтактных высокооборотных дизелей - от 0,7 до 0,85.
Эффективная мощность
Эффективная мощность , кВт – это мощность двигателя, снимаемая с коленчатого вала.
(1.76)
Эффективный КПД
Доля теплоты, превращаемой в эффективную (полезную) мощность на валу дизеля, называется эффективным коэффициентом полезного действия.
Этот коэффициент оценивает степень использования теплоты в двигателе с учётом всех тепловых и механических потерь:
(1.77)
Для автотракторных двигателей на номинальном режиме работы значение эффективного КПД находится в следующих пределах [2]:
• для карбюраторных двигателей - от 0,25 до 0,33;
• для дизельных двигателей - от 0,35 до 0,4;
• для газовых двигателей - от 0,23 до 0,3.
Эффективный удельный расход топлива
Эффективный удельный расход топлива 
, г/кВт ч, оценивает топливную экономичность двигателя.
(1.78)
где - выражено в МДж/кг.
Для современных автотракторных двигателей значение , г/кВт ч, находится в пределах:
• для карбюраторных двигателей - от 270 до 350;
• для дизелей с неразделёнными камерами сгорания - от 200 до 240;
• для вихрекамерных и предкамерных дизелей - от 245 до 260;
Эффективный крутящий момент
(1.79)
где 
-эффективный крутящий момент, Н м ;
- частота вращения коленчатого вала двигателя, мин .
Часовой расход топлива.
(1.80)
где 
- часовой расход топлива, кг/ч.
1.11 Определение основных параметров цилиндраи двигателя
При проектировании нового двигателя параметры S и D неизвестны, тогда поступают следующим образом.
Литраж двигателя
По эффективной мощности, частоте вращения коленчатого вала и эффективному давлению определяется литраж двигателя:
(1.81)
где - необходимая мощность двигателя, кВт;
- тактность двигателя;
Рабочий объём цилиндра
Рабочий объём одного цилиндра, л:
(1.82)
Диаметр цилиндра
Для определения диаметра цилиндра задаться параметром
.
0,7 ... 1,2 - для карбюраторных двигателей;
0,9 . . . 1,3 - для дизельных двигателей.
Тогда диаметр цилиндра:
Ход поршня
(1.84)
Полученные значения S и D округляют до целых чисел с цифрой ноль или пять на конце.
Результаты расчётов индикаторных и эффективных показателей заносим в таблицу 2.
Читайте также:
lektsia.com
Удельный расход топлива — единица измерения, используемая в грузопассажирских перевозках и обозначающая расход единицы топлива на единицу мощности на расстояние в один километр или в час (или секунду) — например − 166 г/л.с.ч., «Удельный расход топлива на крейсерском режиме: 0,649 кг/кгс.ч.»
Бензиновый двигатель является довольно неэффективным и способен преобразовывать всего лишь около 20-30 % энергии топлива в полезную работу.
Стандартный дизельный двигатель, однако, обычно имеет коэффициент полезного действия в 30-40 %, дизели с турбонаддувом и промежуточным охлаждением свыше 50 % (например, MAN S80ME-C7 тратит только 155 гр на кВт (114 г/л.с. х ч.), достигая эффективности 54,4 %).[1]Для нужд гражданской авиации часто применяется другой критерий расхода топлива — граммы на пассажиро-километр
| Пассажировместимость, чел. | 212 | 199 | 216 | 176 |
| Максимальная взлётная масса, т | 107,5 | 89 | 108,8 | 102 |
| Максимальная коммерческая нагрузка, т | 21 | 21,3 | 22,6 | 18 |
| Крейсерская скорость, км/ч | 850 | 900 | 850 | 950 |
| Требуемая длина ВПП, м | 2500 | 2500 | 2500 | 2300 |
| Топливная эффективность, г/пасс.км | 19,3 | 18,5 | 23,4 | 27,5 |
| Стоимость, млн. дол. США | 35 (2007 год) | 87-92 (2008 год) | 80 (2002 год) | 15 (1997 год) |
dic.academic.ru
Cтраница 1
Минимальный удельный расход топлива достигается при числе оборотов ng всегда меньшем, чем число оборотов при максимальной мощности двигателя. Отклонение от числа оборотов / гй как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения приводит к возрастанию удельного расхода топлива. [1]
Состав смеси, соответствующий минимальному удельному расходу топлива при достаточно устойчивом режиме работы двигателя, называется экономичным. [3]
Под наилучшей экономичностью двигателя понимается минимальный удельный расход топлива при заданной скорости полета. [4]
На рис. 8 представлена траектория поиска минимального удельного расхода топлива и линии постоянного уровня оптимизируемой целевой функции. [6]
Необходимо знать и режимы работы при минимальных удельных расходах топлива ( gKp) на всех передачах. [7]
Максимальная мощность двигателя, максимальный крутящий момент и минимальный удельный расход топлива ( на полном дросселе) даны для двигателей, снабженных полным комплектом оборудования ( воздухоочистителем, водяным насосом, генератором), но без глушителя и вентилятора. [8]
Каждый двигатель дает максимальную для него мощность и минимальный удельный расход топлива при каком-то определенном числе оборотов, свойственном данному двигателю. [9]
Для современных автомобильных карбюраторных двигателей при 100-процентном использовании мощности минимальный удельный расход топлива достигается при оборотах ng - 0 7 п Прикрытие дроссельной заслонки, а также уменьшение или увеличение числа оборотов приводит к увеличению удельных расходов топлива двигателем. Так как в обычных эксплуатацион ных условиях автомобильный двигатель постоянно работает с прикрытой дроссельной заслонкой, то, следовательно, его экономичность сильно отличается от наивыгоднейшей. [11]
Экономическим режимом называется такой режим, который примерно соответствует минимальному удельному расходу топлива. [12]
Оптимальный режим эксплуатации характеризуется устойчивым теплонапряже-нием трубчатого змеевика и минимальным удельным расходом топлива. [13]
Более того, наиболее экономичные режимы работы дизеля с минимальным удельным расходом топлива обеспечиваются в том случае, если при заданной частоте вращения момент и мощность ( нагрузка) на валу дизеля имеют определенные значения и не изменяются при изменении режима движения поезда. Это видно из универсальных характеристик дизеля ( рис. 10), представляющих собой зависимости мощности дизеля 11Д45А от частоты вращения коленчатого вала при постоянных удельных расходах топлива. [14]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Cтраница 1
Удельный эффективный расход топлива be, для современных карбюраторных двигателей при работе на номинальном режиме составляет 0 22 - 0 30 кг / ( з-л. [1]
Удельный эффективный расход топлива двигателя Стирлинга можно оценить только в сравнении с другими двигателями при условии, что используется жидкое природное топливо. [2]
Определить удельный эффективный расход топлива и расход охлаждающей воды, если количество теплоты, потерянное с охлаждающей водой, Qoia62 кДж / с и разность температур выходящей из двигателя и входящей воды Д / 12 С. [3]
Эффективный кпд и удельный эффективный расход топлива. [4]
При уменьшении нагрузки удельный эффективный расход топлива у карбюраторных двигателей резко возрастает, так как значения коэффициентов ц и т ] м при этом уменьшаются. Если двигатель работает на холостом ходу, то коэффициент т м равен нулю, а эффективный расход топлива ge - бесконечности. [5]
Таким образом, удельный эффективный расход топлива является показателем экономичности двигателя. [7]
Эффективный КПД и удельный эффективный расход топлива. [8]
Максимальную относительную ошибку удельного эффективного расхода топлива Ье по вышеприведенной методике студентам предлагается определить самостоятельно. [9]
Экономичность двигателя оценивается удельным эффективным расходам топлива, который определяется отношением часового расхода топлива к эффективной мощности двигателя. Наибольший крутящий момент достигается при средних оборотах коленчатого вала двигателя, при этих же оборотах наблюдается и наименьший расход топлива. [10]
Прежде чем сравнивать конкретные двигатели по удельному эффективному расходу топлива, желательно было бы собрать и обобщить больше информации о различии в рабочих характеристиках сравниваемых двигателей, используя совокупность результатов по целому ряду типичных двигателей каждого типа. Необходимо заметить, что большое количество результатов, относящихся к двигателям Стирлинга, получено на динамометрических стендах, а не при испытаниях автомобилей, а некоторые данные-получены на основе расчета на ЭВМ моделей, обладающих достаточной степенью достоверности. [12]
Для оценки топливной экономичности двигателя строят график зависимости удельного эффективного расхода топлива ge от угловой скорости ( ое при полностью открытой дроссельной заслонке или при полной подаче топлива. [13]
Ордината выбранной для построения точки А дает geK - удельный эффективный расход топлива в точке режима. [14]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
Дизель – тепловой двигатель с внутренним смесеобразованием и самовоспламенением топливной смеси от сжатия. В процессе такта сжатия поршень, перемещаясь в цилиндре, сжимает воздух, и температура его повышается. За счет высокой степени сжатия давление в цилиндре повышается до 4 МПа, а температура сжатого воздуха – до 600 °С. В конце такта сжатия через форсунку в цилиндр впрыскивается порция мелко распыленного топлива, взвешенные частицы которого при соприкосновении с нагретым воздухом самовоспламеняются, а давление в камере сгорания резко возрастает и воздействует на поршень, обеспечивая тем самым рабочий ход.
Дизели по сравнению с карбюраторными двигателями более экономичны, на единицу совершаемой работы в них расходуется на 25% меньше топлива. К тому же дизельное топливо является менее пожароопасным, чем тот же бензин.
Экономичность работы двигателя характеризуется удельным расходом топлива, который определяется делением часового расхода топлива на эффективную мощность двигателя. Удельный расход топлива в дизелях, применяемых на самоходной технике, сегодня не превышает 265 г/кВт.ч. Механический к.п.д. (отношение эффективной мощности на валу к индикаторной мощности сгорания газов внутри цилиндра) зависит от качества обработки деталей, правильности сборки, смазки и др. В среднем значения механического к.п.д. колеблются в пределах 0,7…0,8. Эффективный к.п.д. дизеля достигает 45%, тогда как эффективный к.п.д. карбюраторного двигателя – 30%.
Частота вращения вала дизельного двигателя обычно лежит в пределах 100…3000 мин–1, у некоторых моделей достигает 4500 мин–1. Увеличение частоты вращения ограничивается временем, необходимым для смесеобразования и сгорания топлива. В дизелях не возникает детонации, поэтому диаметр цилиндров практически не ограничен (например, в судовых двигателях достигает 1 м). Удельная масса на единицу мощности составляет от 3 до 80 кг/кВт (от 2 до 60 кг/л.с.). Повышение к.п.д. двигателя и его экономичности – основная задача для конструкторов сегодня.
Дизельные двигатели являются подходящими для использования турбонагнетателей с приводом от выхлопных газов или механического наддува. Использование турбонагнетателя (турбокомпрессора) на дизельных двигателях увеличивает не только отдачу мощности и к.п.д. двигателя, но и уменьшает содержание вредных примесей в отработавших газах вследствие лучшего сгорания топлива.
Экономичный, тяговитый, надежный дизельный двигатель лучше всего подходит для спецтехники, промышленных машин и механизмов.
Наиболее частые неисправности дизеля появляются обычно в системах подачи горючего и его инжекции в камеры сгорания, а потому ремонт дизельных двигателей чаще всего сводится лишь к регулировке или ремонту топливной аппаратуры. Капитальный ремонт производят по мере износа элементов поршневой и кривошипно-шатунной групп.
На мощной отечественной спецтехнике широко применяются дизели ЯМЗ производства Ярославского моторного завода «Автодизель». Многим хорошо знакомы серии ЯМЗ-236, ЯМЗ-238, ЯМЗ-240. Двигатели серии ЯМЗ-236 устанавливают на грузовые автомобили, автобусы, гидравлические экскаваторы до 4-й размерной группы, сельскохозяйственные тракторы и комбайны и др. Более мощными ЯМЗ-238 комплектуют самосвалы, мощные погрузчики, мощные грейдеры, бульдозеры, гидравлические экскаваторы выше 4-й размерной группы, сельскохозяйственные и путевые машины и многое другое. А всем известные карьерные самосвалы БелАЗ грузоподъемностью до 42 т оснащали двигателями серии ЯМЗ-240.
Потребителями двигателей марки ЯМЗ являются МАЗ, БелАЗ, МоАЗ, МЗКТ, КрАЗ, УралАЗ, ЗИЛ, БАЗ, ЛАЗ, КЗКТ, ИЗТМ, ЧЗПТ («Промтрактор»), Кировский завод, Ростсельмаш, Красноярский комбайновый, Воронежский и Ковровский экскаваторные, Муромский и Людиновский тепловозостроительные, Ивановский крановый заводы, Челябинский завод дорожных машин и многие другие машиностроительные предприятия. Сегодня многие из этих производителей предлагают в качестве опции оснащать собственную технику импортными двигателями Cummins. Можно утверждать, что Cummins и «Автодизель» сегодня явные конкуренты.
Компания Cummins основана в США в 1919 г. Мощные дизели Cummins всегда отличались высоким качеством, хорошими рабочими характеристиками, надежностью и длительным ресурсом. Они соответствуют всем мировым стандартам, что гарантирует их надежность и долговечность даже в особо тяжелых условиях эксплуатации. Конечно, двигатели Cummins опережают по определенным показателям двигатели ЯМЗ. Cummins более экономичны, удельный расход топлива у них ниже, удельная мощность более высокая. Однако ремонт американского дизеля намного более затратный, как и проведение технического обслуживания.
Для тяжелых машин созданы двигатели Cummins ISX мощностью 450…565 л.с. Двигатели серии имеют сертификат EPA (Environmental Protection Agency – Агентство по охране окружающей среды). В работе двигателей ISX задействован принцип рециркуляции (EGR) охлажденных отработавших газов в целях сокращения вредных выбросов. При этом двигатель не теряет мощности и не увеличивается расход топлива. В двигателях ISX турбокомпрессор с изменяемой геометрией предотвращает эффект «запаздывания» при нажатии на педаль «газа», придает двигателю моментальную акселерацию.
В стандартной комплектации Cummins ISX оборудованы системой контроля и регистрации параметров работы двигателя Fleetguard®. Первый профилактический осмотр в стационарных условиях для ISX установлен 56 328 км, а для двигателей мощностью 450…475 л.с. – 40 234 км. Дополнительно может быть установлена более дорогая и продвинутая система очистки масла CENTINEL™.
Диапазон мощности двигателей Cummins ISM – 280…450 л.с. Это наиболее надежные и экономичные двигатели в линейке компании, и она намерена продвигать ISM в Европе и Австралии, так как двигатели полностью соответствуют экологическому стандарту Euro 3. Двигатели серии ISM были разработаны специально «под» компрессионную систему торможения двигателем.
Серия Cummins ISL – это надежные дизели мощностью 310…330 л.с., их в основном устанавливают на средний грузовой транспорт. Двигатели этой серии значительно легче, чем ISM и ISX, несколько отличаются по форме и конструкции, а также известны как самые «тихие». Их комплектуют турбокомпрессором HX40 с регулируемым выпускным трактом. При этом обеспечивается максимальный крутящий момент на низких оборотах и высокий прирост мощности на высоких. Предусмотрено принудительное охлаждение цилиндров. В стандартной комплектации дизели ISL поставляют с сепаратором топлива и системой дополнительной очистки моторного масла. Компания Cummins не планирует подгонять ISL под стандарт Euro 3 и Euro 4, это двигатель только для Северной Америки.
В широкой гамме производимых компанией двигателей значительную нишу занимают двигатели для спецтехники и карьерных машин. В России уже знакомы с двигателями QSK19, QSX15, КТТА 19, QSC 8.3, QSB5.9, М11. Типичный двигатель для тяжелой тракторной техники – 6-цилиндровый рядный четырехтактный дизель Cummins КТА19-C440 с турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха: диаметр цилиндра и ход поршня – 159х159 мм, рабочий объем двигателя – 18,85 л, мощность – 279 кВт (380 л.с.) при 1775 мин–1. Здесь используются топливный насос c системой «Сентри» с регулированием момента впрыска и соотношения количества топлива и воздуха, с всережимным электронным регулятором частоты вращения, системы двойной очистки масла с полнопоточным и обводным фильтрами, жидкостно-масляные теплообменники для охлаждения масла двигателя и масла трансмиссии. Система охлаждения дизеля закрытого типа с принудительной циркуляцией жидкости. Антикоррозионный фильтр системы охлаждения очищает охлаждающую жидкость и увеличивает ресурс двигателя. Пусковая система электрическая на 24 В. Управление двигателем осуществляется электронной педалью.
Важнейшим преимуществом для российского рынка является способность двигателей Cummins работать на дизельном топливе среднего качества с относительно высоким содержанием серы, что зачастую становится одним из решающих факторов при закупке техники в регионах, где дизельное топливо низкого качества, а это буквально убивает высокотехнологичные импортные дизели.
| 240М2 | 265 (360) | 2100 | 1580х1015х1190 | 214 (157) | 1670 |
| 240ПМ2 | 309 (420) | 2100 | 1760х1100х1190 | 211 (155) | 1790 |
| 240НМ2 | 368 (500) | 2100 | 1760х1100х1190 | 208 (153) | 1790 |
Специалисты-ремонтники отмечают резкое ускорение износа цилиндров после начала работы двигателей на постсоветской территории. Это хорошо прослеживается при сравнении диаметра цилиндра в двух разных точках. Диаметр замеряют в местах, где ходит поршень и воздействуют горячие газы (пространство между нижней и верхней мертвыми точками), и там, куда компрессионные кольца не доходят. В этом месте на стенках цилиндров после продолжительной работы двигателя образуется ступенька, т. е. диаметр цилиндра в области хода поршня (поршневых колец) может значительно превышать диаметр цилиндра вне этой области. В результате имеет место неудовлетворительная компрессия, требуется проведение восстановительного ремонта. Иногда попадают в ремонт двигатели, у которых ступенька на зеркале цилиндра достигает 1 мм. Автомобильные двигатели с пробегом около 100 тыс. км, только привезенные из Японии, имеют маленькую ступеньку, а после пробега по российским дорогам около 40…50 тыс. км износ становится почти предельным.
Плохое топливо также усложняет работу топливной аппаратуры, ТНВД (топливного насоса высокого давления). Даже незначительное количество воды в сочетании с высокими давлением и температурой приводит к необратимым последствиям, требующим ремонта ТНВД или форсунок. Проблемы доставляют и микроскопические частицы пыли, содержащиеся в топливе: они повреждают подогнанные плунжерные пары в насосе. Поэтому требования к качественному и своевременному ТО дизельного двигателя (замена фильтров, масла) высокие.
Конструкторы ярославского «Автодизеля» тоже не дремлют и стараются не отставать от мировых лидеров.
| 236 НЕ; 236 НЕ-3; 236 НЕ-5; 236 НЕ-6; 236 НЕ-9; 236 НЕ-11; 236 НЕ-16 | 169 (230) | 2100 | 1840х1045х1070 | 206 (152) | 1265 |
| 236 НЕ2; 236 НЕ2-1 | 169 (230) | 2100 | 1840х1045х1070 | 195 (143) | 1265 |
| 236 НЕ2-3 | 169 (230) | 2100 | 1885х985х1294 | 195 (143) | 1265 |
| 236 НЕ2-4; 236 НЕ2-6; 236 НЕ2-8 | 169 (230) | 2100 | 1800х1045х1080 | 195 (143) | 1265 |
| 236 НЕ2-9 | 169 (230) | 2100 | 2035х1045х1165 | 195 (143) | 1350 |
| 236 НЕ2-12 | 169 (230) | 2100 | 1800х1045х1080 | 195 (143) | 1265 |
| 236 Б-2 | 184 (250) | 2000 | 1172х1045х1070 | 208 (153) | 1350 |
| 236 БЕ; 236 БЕ-8 | 184 (250) | 2000 | 2180х1045х1070 | 206 (152) | 1350 |
| 236 БЕ2; 236 БЕ2-1; 236 БЕ2-4 | 184 (250) | 2000 | 2180х1045х1070 | 195 (143) | 1350 |
| 236 БЕ2-6 | 184 (250) | 2000 | 1250х1045х1140 | 195 (143) | 985 |
| 7601.10; 7601.10-01; 7601.10-02 | 220 (300) | 1900 | 2055х1045х1100 | 197 (145) | 1410 |
В семействе современных двигателей ЯМЗ так называемой «800-й» серии используются турбонаддув высокого давления с промежуточным охладителем (интеркулером) нагнетаемого воздуха, подшипники коленчатого вала повышенной несущей способности, а также отдельные алюминиевые головки на каждый цилиндр, охлаждение днища поршня струями масла и стальные прокладки стыка головка–блок цилиндров. Двигатели третьего поколения характеризуются иным соотношением диаметр–ход поршня: 140х140 мм вместо 130х140 мм. Немалую роль в повышении их экономичности, экологической чистоты сыграла новая топливная аппаратура, в частности многоплунжерные топливные насосы высокого давления с золотниковым устройством дозирования.
Для семейства новых двигателей «500-й» серии разработана принципиально новая система топливоподачи индивидуальными секциями высокого давления, установленными в блоке цилиндров с приводом от распределительного вала двигателя. Регулятор секции ТНВД механический. Кроме того, управление подачей топлива может осуществляться с помощью электромагнита и блока микропроцессорного управления, что обеспечивает выполнение нормативов Euro 3. Турбокомпрессор оборудован клапаном перепуска газов на турбине. Двигатели работают с охладителями наддувочного воздуха типа «воздух–воздух».
os1.ru
