Мощность двигателя

Способность двигателя совершать механическую работу определяется его мощностью. Мощность - работа, производимая в единицу времени. За единицу мощности в технике принята 1 л. с, которая равна работе в 75 кгм, совершенной за 1 сек.

Автомобильный двигатель характеризуется индикаторной и эффективной мощностями.

Индикаторная мощность - мощность, развиваемая газами внутри цилиндра двигателя. Индикаторная мощность двигателя пропорциональна литражу двигателя (сумме рабочих объемов всех его цилиндров), числу оборотов коленчатого вала и среднему индикаторному давлению.

Среднее индикаторное давление - условная (средняя) величина давления газов, которые давят на поршень во время расширения. Среднее индикаторное давление определяют по индикаторной диаграмме, показывающей изменение давления за весь рабочий цикл.

Эффективная мощность двигателя - мощность, отдаваемая силовой передаче. Эффективная мощность так же, как и индикаторная, пропорциональна литражу двигателя, числу оборотов коленчатого вала и среднему эффективному давлению.

Среднее эффективное давление меньше среднего индикаторного на 10 - 15%, так как часть последнего затрачивается на преодоление трения внутри двигателя и привод вспомогательных механизмов. Следовательно, эффективная мощность также меньше индикаторной. Отношение эффективной мощности к индикаторной есть механический коэффициент полезного действия двигателя. Для современных двигателей он равен 0,85 - 0,90.

На величину эффективной мощности, развиваемой двигателем, влияют конструктивные факторы (литраж двигателя, степень сжатия, число оборотов коленчатого вала, конструкция газораспределительного механизма, форма камеры сгорания) и эксплуатационные факторы (техническое состояние двигателя, качество применяемых горючего и смазочных материалов, квалификация водителей, качество выполнения регулировочных работ, особенно приборов питания и зажигания).

Для сравнения, двигателей различных типов и конструкций введены специальные параметры:

- литровая мощность двигателя - мощность, снимаемая с 1 л рабочего объема цилиндров;

- удельный вес двигателя - отношение его сухого веса к наибольшей эффективной мощности двигателя.

Сравнивая четырехтактные карбюраторные и дизельные двигатели, можно сделать следующие выводы:

1. Дизельные двигатели экономичнее карбюраторных на 20 - 30%: удельный эффективный расход топлива у дизельных двигателей 170 - 225 г/э. л. с. ч, у карбюраторных - 235 - 270 г/э. л. с. ч.

2. Дизельное топливо стоит дешевле бензина (примерно вдвое).

3. Дизельные двигатели менее опасны в пожарном отношении.

4. Карбюраторные двигатели имеют большую литровую мощность (20 - 25 л. с./л вместо 16 л. с./л) и меньший удельный вес (2,5 - 3,5 кг/л. с. вместо 4,4 кг/л. с).

5. Карбюраторные двигатели более компактны и легче запускаются. Дизельные двигатели особенно трудно запускаются в зимнее время (холодные стенки двигателя охлаждают сжимаемый воздух, и не происходит надежного самовоспламенения впрыскиваемого топлива).

Автомобили малой и средней грузоподъемности и легковые (ГАЗ-69, ГАЗ-63,ЗИЛ-157,М-21, Урал-375, ЗИЛ-111, ГАЗ-13 и др.) имеют карбюраторные двигатели, а тяжелые грузовые автомобили (КрАЗ-214, КрАЗ-219 и др.) имеют дизельные двигатели.

Двухтактные дизельные двигатели имеют более высокую, чем четырехтактные, литровую мощность и меньший удельный вес, но вследствие худшего наполнения и очистки цилиндров их экономичность значительно ниже, чем четырехтактных. Рабочие ходы у двухтактных двигателей происходят в 2 раза чаще, чем у четырехтактных, их тепловой режим более напряженный, им нужны топливо и смазка более высокого качества, они менее надежны в работе. Поэтому двухтактные двигатели ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206 снимаются с производства и заменяются четырехтактными дизельными двигателями ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238.

Основные сравнительные данные двигателей современных автомобилей приведены в приложении 1.