Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Удельная мощность — двигатель

Удельная мощность двигателя построена на фиг. Рабочие режимы насоса определяются из условия, чтобы удельные мощности насоса и двигателя были равны между собой. [1]

Увеличение удельной мощности двигателя путем повышения его оборотности выдвигает проблему рациональной организации рабочего процесса в условиях весьма малого времени, отводимого собственно на процесс сгорания. [2]

Например, удельная мощность двигателя сварочного агрегата в расчете на один сварочный пост составляет при многопостовой системе 4 — 12 5 кет ( в зависимости от режима сварки), а при однопостовой — 14 кет. [3]

Турбонаддув значительно повышает удельную мощность двигателя . Наддув позволяет использовать на автомобилях двигатели с меньшим количеством цилиндров, что снижает механические потери, улучшает удельные показатели силовой установки. [5]

Немаловажную роль в увеличении удельных мощностей двигателя играет переход на повышенную степень сжатия и переход на двухтактный процесс. Последнее мероприяние следует признать целесообразным только при подаче топлива непосредственно в цилиндр. [6]

Немаловажную роль в увеличении удельных мощностей двигателя играет переход на повышенную степень сжатия и переход на двухтактный процесс. Последнее мероприятие следует признать целесообразным только при подаче топлива непосредственно в цилиндр. [7]

Таким образом, повышение удельной мощности двигателей ПГПА сопровождается значительным увеличением требуемого пробивного ( вторичного) напряжения в системах зажигания. [8]

Повышение температуры резко увеличивает удельную мощность двигателя и, следовательно, понижает расход проходящего через него воздуха. Это позволяет сократить размеры проходных сечений теплообменника, воздухоочистителя и газотрубопроводов. Габаритные размеры силовой установки существенно снижаются. Однако введение воздушного охлаждения проточной части турбины усложняет технологию и повышает стоимость изготовления двигателя. [9]

Аккумуляторные электровозы отличаются пониженными скоростями движения, удельная мощность двигателей 2 — 4 квт / т, скорость, часового режима 5 — 8 км / час. [10]

Итак, наиболее эффективным из перечисленных способов повышения удельной мощности двигателя является наддув, нашедший широкое применение в современных поршневых газоперекачивающих агрегатах компрессорных станций магистральных газопроводов и газобензиновых заводов. [11]

Этот параметр полезной работы служит в некоторой степени мерой удельной мощности двигателя Стирлинга , и с его помощью можно оценить размеры и режимы работы ( через давление и скорость) двигателя. Ниже мы рассмотрим эти вопросы. [13]

Для получения высоких средних скоростей без слишком высоких максимальных скоростей удельная мощность двигателя должна составлять по меньшей мере 12 л. с. на 1 т полного веса. [14]

Для автомобилей, общий вес которых ( с нагрузкой) не превышает 3500 кг, потребная удельная мощность двигателя составляет 30 — 40 л. с. на тонну веса, что позволяет преодолевать отдельные труднопроходимые участки пути с ходу. Более тяжелые типы транспортных автомобилей высокой проходимости должны иметь удельную мощность двигателя 15 — 20 л с. [15]

Удельная мощность

Удельная мощность — отношение вырабатываемой или потребляемой устройством мощности к его массе (или объёму).

Удельная мощность автомобилей

Применительно к автомобилям удельной мощностью называют максимальную мощность мотора, отнесённую ко всей массе автомобиля. Мощность поршневого двигателя, делённая на литраж двигателя, называется литровой мощностью. Например, литровая мощность бензиновых моторов составляет 30…45 кВт/л, а у дизелей без турбонаддува — 10…15 кВт/л.

Увеличение удельной мощности мотора приводит, в конечном счёте, к сокращению расхода топлива, так как не нужно транспортировать тяжёлый мотор. Этого добиваются за счёт лёгких сплавов, совершенствования конструкции и форсирования (увеличения быстроходности и степени сжатия, применения турбонаддува и т. д.). Но эта зависимость соблюдается не всегда. В частности, более тяжёлые дизельные двигатели могут быть более экономичны, так как КПД современного дизеля с турбонаддувом доходит до 50 %[www.urbc.ru/vip.asp?ida=183634].

В литературе, используя этот термин, часто приводят обратную величину кг/л.с. или кг/квт.

Удельная мощность танков

Мощность, надёжность и другие параметры танковых двигателей постоянно росли и улучшались. Если на ранних моделях довольствовались фактически автомобильными моторами, то с ростом массы танков в 1920-х—1940-х гг. получили распространение адаптированные авиационные моторы, а позже и специально сконструированные танковые дизельные (многотопливные) двигатели. Для обеспечения приемлемых ходовых качеств танка его удельная мощность (отношение мощности двигателя к боевой массе танка) должна быть не менее 18—20 л. с./т.

: неверное или отсутствующее изображение

• Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники, подтверждающие написанное.К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)
• Викифицировать статью.

Напишите отзыв о статье «Удельная мощность»

Отрывок, характеризующий Удельная мощность

– Да, коли бы это так было! – сказал он. – Однако пойдем садиться, – прибавил князь Андрей, и выходя с парома, он поглядел на небо, на которое указал ему Пьер, и в первый раз, после Аустерлица, он увидал то высокое, вечное небо, которое он видел лежа на Аустерлицком поле, и что то давно заснувшее, что то лучшее что было в нем, вдруг радостно и молодо проснулось в его душе. Чувство это исчезло, как скоро князь Андрей вступил опять в привычные условия жизни, но он знал, что это чувство, которое он не умел развить, жило в нем. Свидание с Пьером было для князя Андрея эпохой, с которой началась хотя во внешности и та же самая, но во внутреннем мире его новая жизнь.

Уже смерклось, когда князь Андрей и Пьер подъехали к главному подъезду лысогорского дома. В то время как они подъезжали, князь Андрей с улыбкой обратил внимание Пьера на суматоху, происшедшую у заднего крыльца. Согнутая старушка с котомкой на спине, и невысокий мужчина в черном одеянии и с длинными волосами, увидав въезжавшую коляску, бросились бежать назад в ворота. Две женщины выбежали за ними, и все четверо, оглядываясь на коляску, испуганно вбежали на заднее крыльцо.
– Это Машины божьи люди, – сказал князь Андрей. – Они приняли нас за отца. А это единственно, в чем она не повинуется ему: он велит гонять этих странников, а она принимает их.
– Да что такое божьи люди? – спросил Пьер.
Князь Андрей не успел отвечать ему. Слуги вышли навстречу, и он расспрашивал о том, где был старый князь и скоро ли ждут его.
Старый князь был еще в городе, и его ждали каждую минуту.
Князь Андрей провел Пьера на свою половину, всегда в полной исправности ожидавшую его в доме его отца, и сам пошел в детскую.
– Пойдем к сестре, – сказал князь Андрей, возвратившись к Пьеру; – я еще не видал ее, она теперь прячется и сидит с своими божьими людьми. Поделом ей, она сконфузится, а ты увидишь божьих людей. C’est curieux, ma parole. [Это любопытно, честное слово.]
– Qu’est ce que c’est que [Что такое] божьи люди? – спросил Пьер
– А вот увидишь.
Княжна Марья действительно сконфузилась и покраснела пятнами, когда вошли к ней. В ее уютной комнате с лампадами перед киотами, на диване, за самоваром сидел рядом с ней молодой мальчик с длинным носом и длинными волосами, и в монашеской рясе.
На кресле, подле, сидела сморщенная, худая старушка с кротким выражением детского лица.
– Andre, pourquoi ne pas m’avoir prevenu? [Андрей, почему не предупредили меня?] – сказала она с кротким упреком, становясь перед своими странниками, как наседка перед цыплятами.

25)Высотная характеристика авиационного поршневого двс.

Влияние высоты на мощность двигателя. С увеличением высоты понижаются температура, давление и плотность окружающей среды. Вследствие этого с подъемом на высоту будет уменьшаться и весовой заряд цилиндров, соответственно уменьшается и мощность двигателя.

Двигатели, которые не могут сохранять свою номинальную мощность с подъемом на высоту, называются невысотными. Падение мощности с высотой у таких двигателей очень велико. Например, на высоте 5000 м эффективная мощность невысотного двигателя будет в 2 раза меньше, чем на земле при тех же оборотах коленчатого вала.

Мощность, развиваемая двигателем на высоте при полном открытии дроссельной заслонки, постоянном числе оборотов и постоянном составе смеси (α = const) подсчитывается по формуле: N_eH = N_e•A , (20)

где N_eH – мощность двигателя на высоте; N_e – мощность двигателя на земле (мощность по внешней характеристике) при полном открытии дроссельной заслонки; А – коэффициент падения мощности при подъеме на высоту. Коэффициент А зависит от давления и температуры окружающего воздуха.

Высотной характеристикой невысотного двигателя называется зависимость его эффективной мощности и удельного расхода топлива от высоты полета при полном открытии дроссельной заслонки, при постоянных оборотах и неизменном качестве смеси.

Рис. 9. Высотная характеристика невысотного двигателя.

Высотными называются двигатели, которые сохраняют мощность до некоторой высоты, называемой расчетной. Расчетная высота двигателя не является потолком самолета – она всегда значительно ниже его.

Высотной характеристикой двигателя с нагнетателем называется зависимость его эффективной мощности и удельного расхода топлива от высоты при постоянных оборотах, составе смеси и постоянном (до расчетной высоты) давлении наддува.

Рис. 10. Высотная характеристика двигателя с ПЦН

На рис.10 показана высотная характеристика двигателя с приводным центробежным нагнетателем (ПЦН) при работе двигателя на номинальном режиме. Из характеристики видно, что эффективная мощность до расчетной высоты увеличивается, а удельный расход топлива падает.

Повышение мощности двигателя при подъеме от уровня земли до расчетной высоты происходит вследствие увеличения весового заряда цилиндров свежей смесью. Падение мощности двигателя на высотах выше расчетной объясняется теми же причинами, что и падение мощности с подъемом на высоту невысотного двигателя, т.е. в основном уменьшением весового количества воздуха, поступающего в цилиндры двигателя.

Высотность поршневых двигателей с ПЦН ограничивается величиной 5000-6000 м вследствие большой мощности, потребляемой нагнетателем. Применение турбонагнетателей позволило довести высотность двигателей до 10000 м и более и одновременно значительно увеличить экономичность силовой установки в целом.

26)Как обеспечивается высотность авиационного поршневого двс?

Для поддержания мощности двигателя по высоте наибольшее распространение получил центробежный нагнетатель.

В двигателях без нагнетателя сохранение номинальной мощности до определенной высоты, т.е. получение высотности, может быть обеспечено только в том случае, если двигатель развивает свою номинальную мощность на уровне земли при неполностью открытой дроссельной заслонке. Такие двигатели называются «переразмеренными», так как рабочий объем их цилиндров избыточно велик для получения номинальной мощности на уровне земли. Такой «переразмеренный» двигатель дросселируется на земле до номинальной мощности, постоянство которой с высотой поддерживается путем постепенного открытия дроссельной заслонки. Очевидно, что такой путь обеспечения высотности двигателей является крайне нерациональным.

В настоящее время подавляющее большинство авиационных поршневых двигателей имеет установленный на впуске нагнетатель центробежного типа с приводом от вала двигателя или от газовой турбины, использующей энергию отработавших газов, удаляемых из цилиндров двигателя.

Нагнетатель выполняет две основные функции: увеличение мощности двигателя за счет наддува и обеспечение высотности двигателя, т.е. сохранении заданного значения наддува до некоторой расчетной высоты полета. Характеристики двигателей с нагнетателями обладают целым рядом особенностей. Особенно сильно сказывается установка нагнетателя на высотных характеристиках двигателя.

Удельный эффективный расход будет зависеть только от механического КПД, равного ξ_m = N_e/N_i. До расчетной высоты мощности N_e и N_i изменяются таким образом, что ξ_m возрастает и достигает наибольшего значения на Н_р. После расчетной высоты мощность трения остается почти постоянной, а N_e и N_i падают. Вследствие этого ξ_m падает, удельный расход топлива растет.

Рис. 11. Высотная характеристика двигателя с турбонагнетателем

На рис.11 показана примерная высотная характеристика двигателя с турбонагнетателем. На уровне земли заслонка перепуска отработавших газов в атмосферу устанавливается в такое положение, чтобы обеспечивалось заданное значение давления наддува. С подъемом на высоту атмосферное давление падает, и чтобы поддержать постоянное давление наддува, необходимо увеличить число оборотов турбонагнетателя. Это достигается уменьшением перепуска отработавших газов в атмосферу путем прикрытия заслонки перепуска. На расчетной высоте полете заслонка перепуска закрывается полностью. При дальнейшем увеличении высоты давление наддува начинает падать, соответственно падает и мощность, развиваемая двигателем.

Показанное на рис.11 снижение эффективной мощности от земли до расчетной высоты объясняется повышением температуры воздуха на впуске в результате повышения сжатия воздуха в нагнетателе при увеличении его оборотов. Отмеченное падение мощности может быть устранено установкой радиатора для охлаждения воздуха, поступающего в двигатель.

Общие сведения. Удельной мощности дизеля

Удельной мощности дизеля

Тема 3.1. Наддув как основной метод повышения

Лекция № 14

1. Общие сведения.

2. Основные схемы реализации наддува.

Мощность двигателей внутреннего сгорания в одном агрегате за последние годы достигает нескольких тысяч кВт. Достижение такой агрегатной мощности было бы невозможно только за счет увеличения размеров цилиндра двигателя или его быстроходности. К тому же как следует из уравнения мощности, повышение размеров цилиндра вынуждает снижать частоту вращения вала, а это в свою очередь уменьшает мощность двигателя

где	— рабочий объем цилиндра
— низшая теплота сгорания топлива,
— коэффициент избытка воздуха при сгорании
— теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива,
— число цилиндров
— коэффициент тактности
— коэффициент наполнения
— индикаторный к.п.д.
— механический к.п.д.
— плотность воздушного заряда

При прочих равных условиях мощность пропорциональна третьей степени диаметра цилиндра

т.к. ; где ).

Размеры цилиндра всегда увязываются с частотой вращения вала. Чем быстроходнее двигатель, тем меньше допустимый диаметр цилиндра и ход поршня. Дизели с диаметром цилиндра D=600÷800 мм обычно развивают не более 120÷100 об./мин.; быстроходные с n=1 500÷2 500 об./мин. имеют D=200÷85 мм.

Увеличение диаметра цилиндра влечет за собой возрастание сил инерции и динамической нагрузки на главные подвижные детали двигателя. Это обстоятельство заставляет у быстроходных дизелей применять малые размеры цилиндра, но с целью увеличения суммарного рабочего объема число цилиндров в одном ряду в некоторых случаях доводят до 10-12. Кроме того, с той же целью употребляются сложные кинематические схемы с V – образным, W – образным, звездообразным и другими способами расположения осей цилиндров. В настоящее время имеются быстроходные дизели с числом цилиндров до 50 и более.

Даже у самых тихоходных современных двигателей максимальные диаметры цилиндра, за редким исключением, не превосходят 750-800 мм. С увеличением диаметра цилиндра кроме указанного возрастания сил инерции, ухудшаются условия охлаждения цилиндра, т.к. уменьшается величина относительной поверхности охлаждения. Это в свою очередь сказывается на теплонапряженности цилиндра.

Количество теплоты, которое проходит через стенку в единицу времени при данной разности температур, пропорционально поверхности охлаждения:

где	— коэффициент теплоотдачи от стенки охлаждающей жидкости
— температура охлаждающей поверхности стенки
— температура охлаждающей воды.

Абсолютная величина поверхности охлаждения возрастает с увеличением диаметра цилиндра в квадратичной зависимости. При сохранении постоянства коэффициент избытка воздуха с увеличением диаметра цилиндра соответственно возрастает расход топлива.

Если считать, что условия сгорания не изменяются, то количество теплоты выделяющейся в час можно определить следующим образом:

где — коэффициент выделения теплоты при сгорании.

Следовательно, изменение количества выделившейся теплоты пропорционально, при прочих равных условиях, третьей степени диаметра цилиндра. Иначе говоря, с увеличением диаметра цилиндра возрастает доля теплоты, приходящейся на единицу поверхности цилиндра, что приводит к возрастанию телонапряженности.

Таким образом, повышение мощности за счет конструктивных размеров цилиндра и частоты вращения вала весьма ограничены. Наиболее существенным резервом повышения мощности без изменения размеров и быстроходности двигателя является наддув.

Смысл и цель наддува заключается в повышении мощности при данных размерах двигателя без увеличения частоты вращения вала за счет подачи в цилиндры воздуха под повышенным давлением и соответствующего увеличения цикловой подачи топлива.

О форсировке двигателя за счет наддува принято судить по отношению среднего эффективного давления двигателя с наддувом к среднему эффективному давлению того же двигателя без наддува.

— степень наддува

Таким образом, степень наддува показывает, во сколько раз возрастает эффективная мощность двигателя вследствие применения наддува при сохранении неизменными числа цилиндров и их размеров, а также частоты вращения вала.

Повышение степени наддува достигается за счет увеличения давления воздуха на всасывании. Это позволило повысить у четырехтактных двигателей от 0,5÷0,65 мПа до 1,8÷2,5 мПа и более, у двухтактных дизелей от 0,45÷0,55 мПа до 1,2÷1,5 мПа. При этом также повышалась топливная экономичность работы двигателей. У современных двигателей с наддувом удельный эффективный расход топлива составляет 185÷210 .

Увеличение давления нагнетаемого в цилиндры воздуха повышает параметры физического состояния воздушного заряда и продуктов сгорания во всех характерных точках индикаторной диаграммы: расчет давления в конце процесса сжатия , максимальное давление цикла , давление в конце процесса расширения . Соответственно увеличивается при этом и температура рабочего тела, поскольку при сжатии воздуха в нагнетателе повышается и его температура:

где n – показатель политропы сжатия воздуха в компрессоре.

Повышение температуры надувочного воздуха отрицательно сказывается на массе воздушного заряда, т.е. снижается эффективность наддува, а главное при этом увеличивается теплонапряженность деталей цилиндропоршневой группы. В этой связи возникает необходимость охлаждения надувочного воздуха перед тем, как он поступит в цилиндры двигателя.

Экспериментальные исследования показывают, что снижение температуры на каждые 20º С позволяет повысить мощность дизеля примерно на 5,0-6,0%, снизить максимальную и соответственно среднюю температуру цикла, теплонапряженность двигателя, улучшить его топливную экономичность.

При наддуве повышается энергетический уровень отработавших газов, что позволяет использовать их располагаемую энергию в газовой турбине, приводящей в действие компрессор. В некоторых случаях мощность, развивается газовой турбиной, может быть больше мощности, потребляемой компрессором, и тогда избыточная мощность турбины передается на вал дизеля, т.е. суммируется с эффективной мощностью поршневого двигателя.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет