Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Какое давление в цилиндрах двигателя


Компрессия двигателя - какая должна быть.

Что делается в первую очередь, когда падает мощность мотора, увеличивается расход горючего, расходуется масло выше нормы, а на холостых оборотах двигатель сильно вибрирует? В подобных случаях можно определить неисправность, измерив компрессию агрегата. Специалисты по диагностике знают, какая должна быть компрессия в двигателе, и по показаниям ставят правильный диагноз. О компрессии что-то слышал, наверное, каждый автолюбитель. Давайте разберемся, что это такое, на что компрессия влияет, как ее измерять и как увеличить.

Содержание статьи

Что такое компрессия в цилиндрах двигателя

В широком смысле это сила, что появляется в камере сгорания, когда заканчивается такт сжатия. Это давление, создаваемое в камере сгорания при выключенном зажигании (или когда нет подачи топлива — в случае с дизельным двигателем). При этом поршень находится в самом верхнем положении. 

КАКАЯ ДОЛЖНА БЫТЬ КОМПРЕССИЯ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ?

Рассмотрим подробнее показатели компрессии двигателя для некоторых моделей автомобилей. Стандартная формула для определения компрессии выглядит так: Компрессия = степень сжатия х коэффициент Х Показатель степени сжатия указан в технических документах ДВС, при этом у каждой модели авто своя степень сжатия. Коэффициент Х также определен отдельно для каждой группы двигателей, например, 4х-тактные бензиновые двигатели с зажиганием от искры имеют коэффициент 1,2-1,3. Для наглядности, приведем пример, как рассчитывается компрессия в двигателе ВАЗ, относящемся к 4х-тактным двигателям, при помощи этой формулы. Степень сжатия автомобиля ВАЗ 2112, указанная в документах — 10,5. Подставив нужные значения в формулу, получим следующее:  Компрессия в двигателе ВАЗ 2112 = 10,5 х 1,2 = 12,6 Показатели компрессии в других моделях автомобилей ВАЗ при условии исправности всех систем и агрегатов: Автомобиль Компрессия, кг/см2 ВАЗ 2106-07 11 ВАЗ 2109 11 ВАЗ 2110 13

Компрессия в бензиновых двигателях некоторых других моделей автомобилей различных производителей указана в таблице ниже:

Чем отличается степень сжатия от компрессии

Можно долго теоретизировать, разъясняя разницу между компрессией и степенью сжатия, приводить формулы, научные выкладки, вот только пользы от всей этой зауми, будет не очень много. Для обычного, скажем так, рядового пользователя автомобильных моторов степень сжатия не столь уж и важна. Это параметр конструкционный, он закладывается при создании двигателя и является неизменным, пока в этот двигатель не будут внесены те или иные изменения. Это например, форсирование мотора, капитальный ремонт, и так далее. Но все это, как правило, делают опытные мастера, а потому, учет степени сжатия, это уже их головная боль. Скажем лишь, что степень сжатия, это соотношение объема камеры сгорания к полному объему цилиндра. По сути, то или иное значение степени сжатия говорит нам, во сколько раз будет сжата воздушно-топливная смесь в данной конкретной модели мотора.

Что касается компрессии, то в процессе эксплуатации этот показатель может значительно изменяться. Он показывает реальное рабочее давление в цилиндре, а оно, в результате износа поршневой группы, нарушений в работе клапанов, проблем с герметичностью прокладки головки мотора и других частей, может значительно меняться. Отсюда и гораздо большая важность компрессии для владельца автомобиля или специалиста, осуществляющего ремонт данной машины.

Симптомы низкой компрессии двигателя

Собственно о признаках снижения компрессии в автомобильных двигателях, мы уже сказали. Другое дело, что троить и трястись машина может и по другим причинам, с компрессией двигателя, никак не связанным. Тем не менее, если мотор начал употреблять масло, если работа его стала нестабильной, да еще без видимых причин, следует измерить компрессию в цилиндрах вашего авто. Так же снижением компрессии может быть обусловлено падение тяги, повышение расхода топлива и увеличение времени разгона автомобиля. Что же касается разности компрессии в разных цилиндрах одного мотора, то пока это значение не превышает одной атмосферы, беды нет. Если же разность больше, мотор следует ремонтировать.

Как часто проверять давление?

В профилактических целях проводить диагностику следует вместе с заменой свечей зажигания бензинового мотора. В зависимости от марки авто, технического состояния и качества изделий такая операция проводится с интервалом 25–50 тыс. км.

Поводом для внеочередной проверки компрессии служат такие симптомы:

  • силовой агрегат начал «поедать» масло в количестве 150 мл на 1 тыс. км и более;
  • заметен сизый дым из выхлопного тракта;
  • автомобиль стал плохо заводиться «на холодную»;
  • на холостом ходу мотор глохнет и трясется.

Последний признак может указывать на неисправность системы зажигания либо выход из строя 1–2 свечей. Перед измерением давления подобные неполадки желательно устранить. На дизелях износ поршневой группы и клапанов проявляется аналогичными симптомами, особенно затрудняется холодный пуск – при недостатке давления солярка попросту не вспыхивает.

Порядок выполнения замеров

Перед тем как проверить компрессию двигателя, необходимо обеспечить полный заряд аккумуляторной батареи и исправную работу стартера. Иначе вы получите заниженные показатели и возьметесь за ремонт силового агрегата вместо продолжения диагностики и поиска других причин.

Существует несколько способов измерения давления – «на холодную», «на горячую», с закрытым и полностью открытым дросселем. Практика показывает, что наиболее точные результаты дает проверка на прогретом моторе, выполняемая согласно инструкции:

  1. Запустите двигатель и доведите температуру охлаждающей жидкости до 70 °С.
  2. Снимите высоковольтные провода и выверните все свечи, на дизеле – форсунки.
  3. Отключите форсунки от контроллера, отсоединив соответствующий разъем. Другой вариант – обесточить бензонасос, вытащив нужный предохранитель.
  4. Вкрутите насадку компрессометра в отверстие 1-го цилиндра, откройте дроссельную заслонку, нажав педаль газа, и проверните коленвал стартером 5–10 раз.
  5. Снимите показания и повторите операцию на остальных цилиндрах.

Если вы не хотите касаться электроники, то форсунки бензинового двигателя можете не отключать, на точность показаний это не повлияет, но при диагностике в масляный картер попадет небольшое количество горючего. Топливоподача на дизеле с механическим ТНВД отключается с помощью рычага отсечки.

По результатам измерений делаются следующие выводы:

  1. Если показатели замеров отличаются не более, чем на 1 Бар и близки к оптимальным, поршневая группа и клапаны исправны.
  2. Та же ситуация, но показатели близки к минимальному порогу. Ресурс силового агрегата практически исчерпан, можно ездить дальше и доливать масло, но готовиться к ремонту.
  3. Когда давление в одном из цилиндров на 2–3 Бар ниже остальных, сделайте повторную проверку, залив в свечное отверстие 5 мл моторной смазки. Компрессия выросла – значит, неисправна поршневая группа, поскольку масло уплотнило прилегание колец. Показания остались прежними – виноват прогоревший клапан.

Если давление во всех цилиндрах ниже нормы, придется делать капитальный ремонт. Тест с добавлением масла проводить бесполезно – двигатель все равно нужно разбирать.

Увеличение мощности двигателя при помощи компрессора

Компрессор — это устройство, осуществляемое сжатие и подачу воздушных масс под давлением к потребителю. Наибольшую популярность компрессоры приобрели у автогонщиков и приверженцев скоростных режимов вождения.

Для существенного увеличения мощности мотора вместо увеличения его объема можно нагнетать больше воздуха в камеру сгорания. Это повлечет подачу большего количества топлива, что создаст повышенное давление и усиление толчка выбрасываемого газа. Для этих целей используется нагнетатель воздуха — компрессор.

Автомобильный компрессор дает возможность двигателю прибавить более 45% мощности, увеличить крутящий момент на 31%.

В зависимости от способа подачи воздуха нагнетатели делятся на три вида:

  1. Центробежный компрессор.
  2. Двухвинтовой.
  3. Роторный.

Благодаря конструктивным особенностям центробежного компрессора, осуществляющего принудительное повышение мощности,его используют чаще других видов нагнетателей.

Компрессор запускается при помощи вращающегося коленчатого вала двигателя, что создает дополнительную нагрузку на силовой агрегат. При создании моторов, работающих в паре с нагнетателем, дополнительно усиливают узлы, получающие добавочную нагрузку при взрывах в камере сгорания. Усовершенствование элементов силового агрегата существенно увеличивает стоимость двигателя и автомобиля в целом.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Диаграмма давление-объем (pV) и как производится работа в ДВС - x-engineer.org

Двигатель внутреннего сгорания - тепловой двигатель . Принцип его работы основан на изменении давления и объема внутри цилиндров двигателя. Все тепловые двигатели характеризуются диаграммой давления-объема , также известной как диаграмма pV , которая в основном показывает изменение давления в функции цилиндра от его объема, для полного цикла двигателя.

Кроме того, работа , производимая двигателем внутреннего сгорания, напрямую зависит от изменения давления и объема внутри цилиндра.

К концу этого учебного пособия читатель должен уметь:

  • понимать значение диаграммы пВ
  • , как рисуется диаграмма напряжения для 4-тактного двигателя внутреннего сгорания
  • при впуске и выпуске Клапаны приводятся в действие во время цикла двигателя
  • , когда зажигание / впрыск производится во время цикла двигателя
  • , как двигатель производится двигателем внутреннего сгорания
  • , в чем разница между , указанным и , работа тормозов
  • что такое механическая эффективность двигателя

Давайте начнем с рассмотрения pV-диаграммы 4-тактного атмосферного двигателя внутреннего сгорания.

Изображение: диаграмма давления-объема (pV) для типичного 4-тактного ДВС

, где:

S - ход поршня
V c - зазор
V d - объем вытесненного (развернутого)
p 0 - атмосферное давление
Вт - работа
ВМТ - верхняя мертвая точка
BDC - нижняя мертвая точка
IV - впускной клапан
EV - выпускной клапан
IVO - открытие впускного клапана
IVC - закрытие впускного клапана
EVO - открытие выпускного клапана
EVC - закрытие выпускного клапана
IGN (INJ) - зажигание (впрыск)

Диаграмма давление-объем (pV) построена путем измерения давления внутри цилиндра и нанесения его значения на угол коленчатого вала над полный цикл двигателя (720 °).

Давайте посмотрим, что происходит в цилиндре при каждом ходе поршня, как изменяется давление и объем внутри цилиндра.

Обратите внимание, что время впускного и выпускного клапанов имеет опережение и с задержкой , относительно положения поршня. Например, впускной клапан открывается во время такта выпуска поршня и закрывается во время такта сжатия. В то же время, когда начинается такт впуска, выпускной клапан еще некоторое время остается открытым.Открытие выпускного клапана выполняется до окончания рабочего хода.

INTAKE (a-b)

Цикл двигателя начинается в точке и . Впускной клапан уже открыт, и поршень движется от ВМТ к BDC. Объем постоянно увеличивается по мере того, как поршень перемещается по длине хода. Максимальный объем достигается, когда поршень находится в BDC. Давление ниже атмосферного в течение всего хода, потому что движение поршня создает объем, и воздух всасывается внутри цилиндра из-за эффекта вакуума.

СЖАТИЕ (b-c)

После того, как поршень прошел BDC, начинается такт сжатия. На этом этапе объем начинает уменьшаться, а давление увеличивается. Требуется некоторое время, пока давление в цилиндре не превысит атмосферное давление, поэтому впускной клапан все еще открыт и после того, как поршень пройдет BDC. Когда поршень движется в сторону ВМТ, давление постепенно увеличивается. Приблизительно за 25 ° до ВМТ запускается зажигание, и давление быстро возрастает до максимального давления.

POWER (c-e)

После события зажигания / впрыска давление в цилиндре резко возрастает, пока не достигнет максимальных значений p max . Значение максимального давления зависит от типа двигателя, от используемого топлива. Для типичного двигателя легкового автомобиля максимальное давление в цилиндре может составлять около 120 бар (бензин) или 180 бар (дизель). Рабочий ход начинается, когда поршень движется от ВМТ к ВНТ. Высокое давление в цилиндре толкает поршень, поэтому объем увеличивается, и давление начинает постепенно падать.

ВЫХЛОП (e-a)

После рабочего хода поршень снова находится на BDC. Объем в цилиндре снова на максимальном значении, а давление около минимального (атмосферное давление). Поршень начинает двигаться в направлении ВМТ и выталкивает сгоревшие газы из цилиндра.

Как видите, внутри цилиндров двигателя постоянно меняется давление и объем. Мы увидим, что работа, производимая ДВС, зависит от изменений давления и объема.

Работа Вт [Дж] - это произведение между силой F [N] , которая толкает поршень, и смещением, которое в нашем случае является ходом С [м] .

\ [W = F \ cdot S \ tag {1} \]

Мы знаем, что давление - это сила, деленная на площадь, поэтому:

\ [F = p \ cdot A_p \ tag {2} \]

, где p [ Па] давление внутри цилиндра и A p 2 ] - площадь поршня.

Заменив (2) в (1), получим:

\ [W = p \ cdot A_p \ cdot S \ tag {3} \]

Мы знаем, что умножая расстояние на площадь, мы получаем объем, поэтому:

\ [W = p \ cdot V \ tag {4} \]

Это мгновенная работа , произведенная в цилиндре для определенного давления и объема.Чтобы определить работу для полного цикла двигателя, нам нужно интегрировать мгновенную работу:

\ [W = \ int F \ cdot dx = \ int p \ cdot A_p \ cdot dx \ tag {5} \]

, где x это ход поршня.

Произведение между ходом поршня и площадью поршня дает дифференциальный объем dV , смещенный поршнем:

\ [dV = A_p \ cdot dx \ tag {6} \]

Замена (6) в (5) ), дает работы , произведенной в цилиндре для полного цикла :

\ [\ bbox [# FFFF9D] {W = \ int p \ cdot dV} \ tag {7} \]

, так как подавляющее большинство Двигатель внутреннего сгорания имеет несколько цилиндров, мы собираемся ввести более подходящий параметр для количественной оценки работы, который составляет , удельная работа Вт [Дж / кг] .

\ [w = \ frac {W} {m} \ tag {8} \]

, где м [кг] - масса топливовоздушной смеси внутри цилиндров для полного цикла.

Мы также можем определить удельный объем v [м 3 / кг] как:

\ [v = \ frac {V} {m} \ tag {9} \]

Производная удельного объем будет:

\ [dv = \ frac {1} {m} \ cdot dV \ tag {10} \]

, из которых мы можем написать:

\ [dV = m \ cdot dv \ tag {11} \]

Замена (7) в (8) дает:

\ [w = \ frac {1} {m} \ int p \ cdot dV \ tag {12} \]

Из (11) и (12) получаем математическое выражение конкретной работы для полного цикла двигателя:

\ [\ bbox [# FFFF9D] {w = \ int p \ cdot dv} \]

Работа, производимая внутри цилиндров двигателя, называется указанной конкретной работы , ш и [Дж / кг] .То, что мы получаем на коленчатом валу, - это специальная работа с тормозом w b [Дж / кг] . Это называется «тормоз», потому что, когда двигатели испытываются на испытательном стенде, они подключаются к тормозному устройству (гидравлическому или электрическому), которое моделирует нагрузку.

Чтобы получить работу тормоза, мы должны вычесть из указанной работы все потери двигателя. Потери связаны с внутренним трением и вспомогательными устройствами, которые требуют питания от двигателя (масляный насос, водяной насос, нагнетатель, компрессор кондиционера, генератор переменного тока и т. Д.).). Эти потери имеют эквивалентную удельную рабочую силу трения w f [Дж / кг] .

\ [w_b = w_i - w_f \]

Рассматривая приведенную выше диаграмму давления-объема (pV), мы видим, что есть две отдельные области:

,
    ,
  • - верхняя область, образованная во время сжатия и ударов ( + W)
  • нижняя зона, образованная во время тактов выпуска и впуска (-W), также называемая насосными работами

В зависимости от значения давления на впуске рабочая зона насосов может быть отрицательной или положительной.Для атмосферных двигателей насосная работа является отрицательной, поскольку она использует энергию двигателя для выталкивания выхлопных газов из цилиндров и подачи свежего воздуха во время впуска.

Для бензиновых атмосферных двигателей из-за дросселирования всасываемого воздуха потери при перекачивании выше и являются максимальными на оборотах холостого хода. Дизельные двигатели более эффективны, чем бензиновые, потому что на впуске нет дросселя, а нагрузка регулируется впрыском топлива.

Если мы разделим удельный крутящий момент тормоза на указанный удельный крутящий момент, мы получим механический КПД двигателя η м [-] :

\ [\ bbox [# FFFF9D] {\ eta_m = \ frac {w_b} {w_i}} \]

Для большинства двигателей механический КПД составляет около 80-85% при полной нагрузке (широко открытая дроссельная заслонка) и он падает до нуля на холостом ходу, где весь крутящий момент двигателя используется для поддержания холостого хода скорость, а не для движения.

Для любых вопросов, замечаний и запросов, касающихся этой статьи, используйте форму комментария ниже.

Не забудьте лайкать, делиться и подписываться!

Все, что вам нужно знать о цилиндрах двигателя

Что такое цилиндр двигателя и почему они отличаются от двигателя к двигателю?

Цилиндры двигателя высокопроизводительного автомобиля

Цилиндр является силовым агрегатом двигателя. Именно здесь топливо сжигается и превращается в механическую энергию, которая приводит в движение автомобиль. Количество цилиндров в типичной машине может быть четыре, шесть или восемь.

Цилиндр изготовлен из металла и герметично закрыт.Он содержит поршень, который движется вверх и вниз, сжимая топливо, которое воспламеняется и вызывает сгорание. Есть два клапана в верхней части цилиндра; впускной клапан и выпускной клапан. Впускной клапан - это место, где топливо и воздух поступают в цилиндр от карбюратора или инжектора электрического топлива, а выпускной клапан - там, где выходят выхлопные газы.

Отработавшие газы, образующиеся при сгорании в цилиндре, вращают ось, известную как коленчатый вал. Они связаны с нижней частью цилиндра, который в свою очередь приводит в действие коробку передач, которая приводит в движение колеса.

Чем больше цилиндров, тем больше поршней сжигает топливо, и, следовательно, вырабатывается больше энергии.

Цилиндры могут быть расположены под капотом по прямой линии, в два ряда или в плоском расположении. Двигатели с цилиндрами по прямой линии известны как встроенные двигатели (т.е. I4 или L4). Они обычно имеют менее шести цилиндров. Те в двух рядах упоминаются как двигатель V, поскольку они обычно находятся в V-образной формации и имеют более шести цилиндров. Двигатели Великобритании с плоским расположением обычно имеют от четырех до шести цилиндров.

Как узнать, не работает ли цилиндр двигателя?

Если цилиндр двигателя не работает эффективно, это может привести к перегреву, протечке или перебою зажигания. Это могут быть очевидные проблемы, которые могут быть обнаружены по запаху, дыму или видимым утечкам.

Если у вас есть проблема с цилиндрами, вы сможете обнаружить сладкий и резиновый запах, находясь внутри автомобиля. Этот запах может быть вызван утечкой охлаждающей жидкости в цилиндры.

Серый дым - хороший показатель того, что ваши цилиндры не работают эффективно и двигатель перегревается.

Утечки могут быть очевидны, особенно в сухие дни. Если под вашим автомобилем есть лужа жидкости, вы можете проверить уровень охлаждающей жидкости.

Давление в цилиндре должно быть сбалансировано для поддержания эффективного сгорания и хорошего состояния двигателя. Низкое давление будет легко определить, так как основным показателем является пропуски зажигания в двигателе при его запуске или плохие характеристики при движении.

Давление можно измерить с помощью датчика давления. Вы можете сделать это самостоятельно, если у вас есть, или вы можете попросить механика сделать это за вас.

Если в вашем автомобиле обнаружены какие-либо из этих проблем, вам следует попросить кого-нибудь проверить их. Цилиндры и прокладки двигателя являются важными рабочими частями двигателя.

Об авторе

Николь Фергюсон

штатный писатель в Арнольд Кларк

,

Что такое среднее эффективное давление (MEP) двигателя? - x-engineer.org

Среднее эффективное давление (MEP) является теоретическим параметром, используемым для измерения производительности двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Даже если оно содержит слово «давление», это не фактическое измерение давления в цилиндре двигателя.

Давление в цилиндре ДВС постоянно меняется в течение цикла сгорания. Чтобы лучше понять изменение давления в цилиндре, прочитайте статью «Диаграмма давление-объем» (pV) и то, как производится работа в ДВС.

Среднее эффективное давление можно рассматривать как среднее давление в цилиндре для полного цикла двигателя. По определению среднее эффективное давление - это отношение между работой и рабочим объемом двигателя:

\ [p_ {me} = \ frac {W} {V_d} \ tag {1} \]

, где:

p me [ Па] - среднее эффективное давление
Вт [Дж] - работа, выполненная за полный цикл двигателя
В д 3 ] - рабочий объем двигателя (цилиндра)

Из уравнения (1) можно запишите выражение работы двигателя следующим образом:

\ [W = p_ {me} V_d \ tag {2} \]

Существует также прямая зависимость между мощностью двигателя и произведенной работой:

\ [W = \ frac {n_r P} {n_e} \ tag {3} \]

где:

n r [-] - число оборотов коленчатого вала за полный цикл двигателя (для 4-тактного двигателя n r = 2 )
P [Вт] - мощность двигателя
n e [об / с] - частота вращения двигателя

Сделав уравнение (2) равным (3), мы получим выражение для среднее эффективное давление , функция мощности и частоты вращения двигателя:

\ [\ bbox [# FFFF9D] {p_ {me} = \ frac {n_r P} {n_e V_d}} \ tag {4} \]

Мощность - это произведение между крутящий момент и скорость:

\ [P = \ omega T = 2 \ pi n_e T \ tag {5} \]

Заменив (5) в (4), мы получим выражение функции среднего эффективного давления крутящего момента двигателя:

\ [\ bbox [# FFFF9D] {p_ {me} = \ frac {2 \ pi n_r T} {V_d}} \ tag {6} \]

Как видно из выражения (6), среднее эффективное давление не зависит от скорости двигателя.Кроме того, поскольку крутящий момент делится на мощность двигателя, параметр среднего эффективного давления можно использовать для сравнения двигателей внутреннего сгорания с различными смещениями.

Для двигателя с несколькими цилиндрами мы должны учитывать общую объемную мощность. Для n c , являющихся числом цилиндров, выражение среднего эффективного давления становится следующим:

\ [p_ {me} = \ frac {2 \ pi n_r T} {n_c V_d} \ tag {7} \]

Среднее эффективное давление используется для первоначальных расчетов конструкции двигателя, при этом в качестве входных данных крутящий момент двигателя и MEP, разработчик двигателя может рассчитать необходимую объемную мощность двигателя.Помните, что среднее эффективное давление является лишь параметром для измерения производительности двигателя и не отражает фактическое давление внутри отдельной камеры сгорания.

Существуют различные «ароматы» среднего эффективного давления:

  • указано среднее эффективное давление (IMEP)
  • среднее эффективное тормозное давление (BMEP)
  • среднее эффективное давление трения (FMEP)

Указанное среднее эффективное давление ( IMEP) - среднее эффективное давление, рассчитанное с указанной мощностью (работа).Этот параметр не учитывает КПД двигателя.

Среднее эффективное давление в тормозной системе (BMEP) - это среднее эффективное давление, рассчитанное по мощности (крутящему моменту) динамометра. Это фактическая мощность двигателя внутреннего сгорания на коленчатом валу. Тормозное среднее эффективное давление учитывает эффективность двигателя.

Среднее эффективное давление трения (FMEP) является показателем среднего эффективного давления двигателя, потерянного в результате трения, и представляет собой разницу между указанным средним эффективным давлением и средним эффективным тормозным давлением.

\ [\ text {FMEP} = \ text {IMEP} - \ text {BMEP} \ tag {8} \]

Если нам известно эффективное эффективное значение среднего трения, из уравнения (7) можно вычислить момент трения T f [Нм] как:

\ [T_f = \ frac {n_c V_d \ text {FMEP}} {2 \ pi n_r} \ tag {9} \]

Если мы рассмотрим механическую эффективность из двигатель η м [-] , мы можем записать функцию среднего эффективного давления для среднего эффективного давления:

\ [\ text {BMEP} = \ eta_m \ cdot \ text {IMEP} \ tag {10} \]

, из которого мы можем переписать выражение механической эффективности как:

\ [\ eta_m = 1 - \ frac {\ text {FMEP}} {\ text {IMEP}} \ tag {11} \]

Как рассчитать IMEP, BMEP и FMEP

Давайте проработаем пример .Для 4-тактного двигателя внутреннего сгорания со следующими параметрами:

S = 97 мм (ход поршня)
B = 85 мм (отверстие цилиндра)
n r = 2 (число коленчатых валов) число оборотов для полного цикла двигателя)
n c = 4 (число цилиндров)
T i = 250 Нм (указанный крутящий момент)
T e = 230 Нм (эффективный крутящий момент)

рассчитывают указанное среднее эффективное давление (IMEP), среднее эффективное давление торможения (BMEP), среднее эффективное давление трения (FMEP), крутящий момент трения (T f ) и механический КПД ( η м ).3 \]

Шаг 3 . Рассчитать указанное среднее эффективное давление

\ [\ text {IMEP} = \ frac {2 \ pi n_r T_i} {n_c V_d} = 1426889.7 \ text {Pa} = 14.27 \ text {bar} \]

Шаг 4 . Рассчитать среднее эффективное тормозное давление

\ [\ text {BMEP} = \ frac {2 \ pi n_r T_e} {n_c V_d} = 1312738.6 \ text {Pa} = 13.13 \ text {bar} \]

Шаг 5 . Вычислить среднее эффективное давление трения

\ [\ text {FMEP} = \ text {IMEP} - \ text {BMEP} = 114151.18 \ text {Pa} = 1.14 \ text {bar} \]

Шаг 6 .Вычислить момент трения

\ [T_f = \ frac {n_c V_d \ text {FMEP}} {2 \ pi n_r} = 20 \ text {Nm} \]

, его также можно легко рассчитать, вычтя эффективный крутящий момент из указанного крутящий момент:

\ [T_f = T_i - T_e = 20 \ text {Nm} \]

Шаг 7 . Рассчитать механическую эффективность

\ [\ eta_m = 1 - \ frac {\ text {FMEP}} {\ text {IMEP}} = 0.92 = 92 \ text {%} \]

Некоторые факты о среднего эффективного тормозного момента (BMEP ) :

  • для любого двигателя внутреннего сгорания, максимальный BMEP получается при полной нагрузке (для определенной частоты вращения двигателя)
  • , дросселирование двигателя уменьшает BMEP из-за более высоких насосных потерь
  • для фиксированного рабочего объема двигателя, если мы Увеличив BMEP, мы производим более эффективный крутящий момент на коленчатом валу
  • для того же значения BMEP, 2-тактный двигатель внутреннего сгорания имеет почти двойной крутящий момент, по сравнению с 4-тактным двигателем
  • , чем выше BMEP, тем выше механические и термические нагрузки на компоненты двигателя

Вы также можете проверить свои результаты, используя калькулятор ниже.

Калькулятор среднего эффективного давления (BMEP)

Для любых вопросов, замечаний и запросов, касающихся этой статьи, используйте форму комментария ниже.

Не забудьте лайкать, делиться и подписываться!


Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020