Что называют индикаторной мощностью
ИНДИКАТОРНАЯ МОЩНОСТЬ
Работа, совершаемая газами внутри всех цилиндров за единицу времени называется индикаторной мощностью. (По имени инженера Индикатора, который сконструировал прибор для снятия индикаторных диаграмм).
Для определения индикаторной мощности надо иметь: индикаторную диаграмму (или среднее индикаторное давление pi), частоту вращения вала двигателя (n), диаметр цилиндра (D), ход поршня (S), число цилиндров (z) и тактность (k).
СРЕДНЕЕ ИНДИКАТОРНОЕ ДАВЛЕНИЕ.
За полный рабочий цикл давление газов в цилиндре меняется от max до min, поэтому берут среднюю величину постоянного давления за цикл, которое, действуя на поршень в течение одного хода, совершает ту же работу, что и фактическое переменное давление за весь рабочий цикл. Такую величину называют средним индикаторным давлением (pi).
Поскольку pi постоянное и действует на донышко поршня с площадью F, то работа за один ход поршня S составляет piFS. Согласно формулировке должно существовать равенство piFS = Lц
Графически pi можно найти двумя способами:
1. при наличии планиметра, находится полезная площадь цикла, делится на длину диаграммы и получается pi. На основании этих действий строится прямоугольник с основанием Vs и высотой pi, равновеликий по площади индикаторной диаграмме;
2. всю длину абциссы диаграммы делят на несколько равных частей; затем, из диаграммы, измерив отрезки ординат (y1, y2. yn) определяют среднее индикаторное давление по формулам:
Если произвести расчёт работы, совершаемой в каждом процессе цикла, а затем алгебраически сложить их, то получим:
Величина действительного значения pi будет несколько меньше из-за скругления индикаторной диаграммы.
Для 4-х тактных дизелей φ = 0.92-0.97
Для 2-х тактных дизелей φ = 1, т.к. отклонения действительного процесса от расчётного компенсируется положительной площадью b-m-a, неучтённой при расчётах (см. теоретический цикл, диаграмму 2-х тактного дизеля).
Среднее индикаторное давление зависит от ряда факторов, однако, основными из них являются количество и качество горючей смеси, подготовленного в цилиндре к началу горения. Отсюда следует, что увеличивая заряд рабочей смеси можно получить более высокое pi, а следовательно и мощность двигателя. Практически это осуществляется путём применения наддува воздуха в дизелях и рабочей смеси в карбюраторных ДВС. У современных дизелей pi составляет:
для двигателей без наддува pi=5,5-7,5 кГс/см²
для двигателей с наддувом pi=8.5-12,5 кГс/см²
Зная pi, находят работу (A) за один рабочий цикл в одном цилиндре:
Работа в цилиндре за единицу времени (1 минута):
для 4-х тактных ДВС k=1/2.
Разделив всё на 60 секунд, получим формулу индикаторной мощности:
Наиболее удобная формула для определения индикаторной мощности:
| Ni = 52,3D 2 ∙ pi ∙ Cm ∙ i [и.л.с.] |
Если мощность необходимо получить в кВт, в эту формулу значение pi подставляют в килопаскалях [КПа].
Значение мощности ещё не характеризует тепловую и механическую напряжённость двигателя. Мощность можно увеличить за счёт размеров и числа цилиндров, но не беспредельно.
Индикаторная работа, среднее индикаторное давление и индикаторная мощность.
Тепловую и механическую напряженность и эффективность процессов преобразования химической энергии топлива в механическую работу двигателей внутреннего сгорания принято характеризовать показателями, которые подразделяются на две группы: индикаторные и эффективные показатели. Первые характеризуют совершенство осуществляемого цикла по теплоиспользованию и связаны с качеством организации процессов, вторые дополнительно учитывают степень механического совершенства двигателя.
Индикаторной работой называется полезная работа, совершаемая газами в цилиндре двигателя в течение тактов расширения и сжатия.
 | (9.1) |
В процессе расширения с подводом тепла при p=const совершается работа
 | (9.2) |
Работа в политропном процессе расширения определяется из выражения
.  | (9.3) |
Рисунок 9.1. К определению индикаторной работы
Работа в политропном процессе сжатия равна
 | (9.4) |
 ;  ;  ;  |
и подставляя (8.2), (8.3), (8.4) в уравнение (8.1), получим выражение для определения индикаторной работы расчетного цикла:
 | (9.5) |
Для определения индикаторной работы действительного цикла необходимо учитывать значение коэффициента полноты диаграммы 
=0,92 
0,97, при этом меньшее значение относится к двигателям с разделенными камерами сгорания.
Так как индикаторная работа зависит от размеров цилиндра, то она не может характеризовать совершенство рабочего процесса двигателя. Параметром, пригодным для оценки совершенства рабочего процесса, является удельная индикаторная работа. Эта величина представляет собой отношение индикаторной работы за цикл к рабочему объему цилиндра и имеет размерность давления, поэтому ее называют средним индикаторным давлением.
Если работу газов за цикл выразить в джоулях, а рабочий объем цилиндра в кубических метрах, то среднее индикаторное давление, выраженное в мегапаскалях, будет равно
 | (9.6) |
Если же индикаторную работу выражать в килограммометрах, а рабочий объем в метрах кубических, то среднее индикаторное давление определяется в килограммах на сантиметр квадратный:
 | (9.7) |
Из выражения (9.6) видно, что графически в координатах р—V среднее индикаторное давление может быть определено (в соответствующем масштабе) высотой прямоугольника, равновеликого по площади диаграмме цикла и имеющего в основании отрезок, соответствующий рабочему объему 
(Рисунок 9.2). Поэтому среднее индикаторное давление представляет собой условное постоянное избыточное давление, действующее на поршень и осуществляющее за один ход работу, равную индикаторной.
Рисунок 9.2. К определению среднего индикаторного давления
Если обе части уравнения (9.5) разделять на рабочий объем цилиндра, то, имея в виду, что
 , |
получим выражение для среднего индикаторного давления расчетного цикла:
 | (9.8) |
Среднее индикаторное давление действительного цикла определяется с учетом коэффициента полноты индикаторной диаграммы:
 | (9.9) |
Величина среднего индикаторного давления в мегапаскалях или в килограммах на сантиметр квадратный на номинальном режиме работы составляет:
1) для четырехтактных дизелей:
— с неразделенными камерами сгорания без наддува 0,64 
1,03 (6,5 10,5);
— с неразделенными камерами сгорания с наддувом до 2.45 (до 25,0);
2) для двухтактных дизелей 0,34 1,47 (3,5 15,0). Индикаторной мощностью двигателя называется мощность, соответствующая индикаторной работе.
Если частота вращения коленчатого вала равна п, то количество циклов за секунду у четырехтактных двигателей составляет
 | (9.10) |
а у двухтактных двигателей равно
 |
то с учетом коэффициента тактности двигателя 
имеем
 | (9.11) |
Очевидно, что индикаторная мощность двигателя (в киловаттах) с числом цилиндров i будет равна
Индикаторная мощность
Индика́торная мо́щность паровой машины — определяется как сумма мощности, получаемой на коленчатом валу (эффективная мощность), и мощности, расходуемой на потери (мощность трения). Понятие индикаторной мощности применяется также в теории двигателей внутреннего сгорания.
Измерение
Индикаторная мощность двигателя определяется путём обработки индикаторных диаграмм, полученных при испытании двигателя. Индикаторная мощность конкретного двигателя различна при различных режимах его работы. Зависимость индикаторной мощности от частоты вращения двигателя называется скоростной характеристикой.
Чтобы построить скоростную характеристику, снимают индикаторные диаграммы на различных частотах вращения двигателя, и путём планиметрирования площадей полученных диаграмм определяют индикаторную мощность на данной частоте вращения. Индикаторная мощность частично расходуется на преодоление сил трения внутри двигателя и на приведение в действие вспомогательных механизмов (клапанов, системы смазки и т.п.).
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Индикаторная мощность» в других словарях:
ИНДИКАТОРНАЯ МОЩНОСТЬ — (Indicated horse power) мощность, развиваемая поршнем внутри рабочего цилиндра. Определяется путем расчета по среднему индикаторному давлению в цилиндре двигателя, по числу его оборотов, по площади и ходу поршня. И. М. больше эффективной мощности … Морской словарь
индикаторная мощность — производительность — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы производительность EN indicated output … Справочник технического переводчика
индикаторная мощность в л. с. — индикаторная мощность в л. с. — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN indicated horsepower … Справочник технического переводчика
индикаторная мощность — 3.15 индикаторная мощность: Полная мощность, развиваемая в рабочих цилиндрах в результате давления рабочего тела, действующего на поршень. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
индикаторная мощность — rodomoji galia statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. indicated power vok. Indikatorleistung, f; indizierte Leistung, f rus. индикаторная мощность, f pranc. puissance indiquée, f … Fizikos terminų žodynas
индикаторная мощность — indikatorinė galia statusas T sritis Energetika apibrėžtis Darbas, kurį stūmoklinės mašinos cilindre atlieka dujos per laiko vienetą. Indikatorinė galia apskaičiuojama iš indikatorinės diagramos. atitikmenys: angl. indicated output; indicated… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
ИНДИКАТОРНАЯ МОЩНОСТЬ — мощность, развиваемая внутри цилиндра двигателя, вычисленная по индикаторной диаграмме или теоретически … Большой энциклопедический политехнический словарь
Индикаторная мощность — двигателя, полезная работа, совершаемая газами в цилиндре поршневого двигателя в единицу времени; определяется путём обработки индикаторных диаграмм (См. Индикаторная диаграмма), полученных при испытании двигателя. И. м. данного двигателя … Большая советская энциклопедия
индикаторная мощность компрессора — индикаторная мощность Отношение индикаторной работы к длительности рабочего цикла. [ГОСТ 28567 90] Тематики компрессор Синонимы индикаторная мощность EN indicated power DE Innenleistung … Справочник технического переводчика
ИНДИКАТОРНАЯ МОЩНОСТЬ ПАРОВОЗА — полная мощность паровоза, измеряемая работой пара в цилиндрах паровозной машины в единицу времени (в 1 сек.) или, что то же, работой в 1 сек. индикаторной силы тяги Fi килограммов, приложенной к ободу движущих колес. Если скорость паровоза, т. е … Технический железнодорожный словарь
Что называют индикаторной мощностью
Главное меню
Судовые двигатели
Площадь внутри теоретической индикаторной диаграммы дизеля, построенной в координатах рV, представляет собой в некотором масштабе теоретическую работу L i ’, совершаемую газами внутри цилиндра за один цикл. Работа L i совершается переменным давлением.
Для удобства вычислений вводится понятие среднего теоретического индикаторного давления газа р i ’, под которым понимают условное среднее постоянное давление в цилиндре, действующее на поршень в течение одного его рабочего хода и совершающего ту же работу L i ‘.
L i = p i ’ V s (147)
При отсутствии планиметра площадь F можно определить приближенно методом средних ординат. Длину диаграммы l=V s делят на 10 равных частей (см. рис. 207, б ); затем условно принимают, что ординаты давлений p 1 , p 2 , p 3 , …, p 10, заключенные внутри контура индикаторной диаграммы и расположенные посередине длины между вертикальными границами участка, постоянны для каждого отдельного участка. Тогда р i находят по выражению:
Среднее теоретическое индикаторное давление р i ‘ может быть также вычислено по параметрам, характеризующим работу двигателя и определяемых в расчете цикла. Из уравнения (147)
где L 1 — работа газа на участке cz’ при V = const и L 1 = 0;
L 2 —работа газа на участке z’z (горение происходит при р = const)
Данное выражение для L i ’ подставляют в уравнение (148) и, произведя ряд преобразований, получают расчетную формулу для определения р i ‘ в цикле смешанного сгорания:
Это выражение пригодно для четырехтактных двигателей. Для двухтактных р i относят к полному ходу поршня, причем для двухтактных с прямоточно-клапанной продувкой
Для двухтактных двигателей с другими типами продувок
р i = р i ‘(1 – ? s ). (149б)
Действительная индикаторная работа газа в цилиндре за один цикл по аналогии с формулой (147)
L i = р i V s . (150)
Общую формулу для четырехтактных и двухтактных двигателей получают, введя коэффициент тактности k , равный 0,5 для четырехтактных и единице для двухтактных простого действия.
Следовательно, индикаторная мощность в одном цилиндре
Подставив значение N i из формулы (151), находят
Произведение p і p м = p э называется средним эффективным давлением газа в цикле и представляет собой условное постоянное давление, действующее на поршень за цикл и совершающее работу, равную полезной работе на фланце коленчатого вала.
Таким образом, эффективная мощность двигателя
Мощность, затраченная на преодоление сил сопротивления в двигателе,
Разность p i — p э показывает ту часть р i которая затрачивается на преодоление сил сопротивления в двигателе.
Что такое мощность двигателя, крутящий момент и удельный расход топлива
Изобретенный более 100 лет назад поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС), на сегодняшний день все еще является самым распространенным в автомобилестроении. При выборе модели двигателя своего будущего автомобиля покупатель может предварительно ознакомиться с его основными характеристиками. В этой статье мы подробно расскажем об основных показателях двигателей внутреннего сгорания, что они собой представляют и как влияют на работу.
Основные показатели двигателя
Сгорание топлива происходит внутри ДВС, в специальной камере цилиндра. Это приводит в движение поршень, который, совершая циклические возвратно-поступательные движения, проворачивает коленчатый вал. Таков упрощенный принцип работы любого поршневого двигателя внутреннего сгорания. Основные характеристики
ДВС можно оценить тремя основными показателями:
— мощность двигателя;
— крутящий момент;
— расход топлива.
Рассмотрим более подробно каждый из этих показателей.
Что такое мощность двигателя
Под мощностью следует понимать физическую величину, которая показывает совершаемую двигателем работу за единицу времени. При вращательном движении мощность определяется как произведение крутящего момента на угловую скорость вращения коленчатого вала. Обычно она указывается в лошадиных силах (л.с.), но встречается измерение и в кВт. Существует несколько единиц измерения под названием «лошадиная сила», но, как правило, имеется в виду так называемая «метрическая лошадиная сила», которая равная ≈ 0,7354 кВт. А вот в США и Великобритании лошадиные силы, касающиеся автомобилей, приравнивают к 0,7456 кВт, то есть как 75 кгс*м/с, что приблизительно равно 1,0138 метрической.
— 1 кВт = 1,3596 л.с. (для метрического исчисления);
— 1 кВт = 1,3783 hp (английский стандарт);
— 1 кВт = 1,34048 л.с. (электрическая «лошадка»).
Если же конвертировать мощность 1 лошадиной силы в киловатты (в промышленности или энергетике), то она будет примерно равна 0,746 кВт. Понятие лошадиная сила не входит в международную систему измерений (СИ), поэтому измерение мощности в кВт будет более правильным.
Чем больше мощность, тем большую скорость сможет развить автомобиль.
Индикаторной называют мощность, с которой газы давят на поршень. То есть, не учитываются никакие другие факторы, а только давление газов в момент их сгорания. Эффективная мощность, эта та сила, которая передается коленчатому валу и трансмиссии. Индикаторная будет пропорциональной литражу двигателя и среднему давлению газов на поршень.
Эффективная мощность двигателя будет всегда ниже индикаторной.
Также есть параметр, называемый литровой мощность двигателя. Это соотношение объема двигателя к его максимальной мощности. Для бензиновых моторов литровая мощность составляет в среднем 30-45 кВт/л, а у дизельных – 10-15 кВт/л.
Как узнать мощность двигателя автомобиля
Конечно, значение можно посмотреть в документах на машину, но иногда требуется узнать мощность автомобиля, который подвергался тюнингу или давно находится в эксплуатации. В таких случаях не обойтись без динамометрического стенда. Его можно найти в специализированных организациях и на станциях техобслуживания. Колеса автомобиля помещаются между барабанами, создающими сопротивление вращению. Далее имитируется движение с разной нагрузкой. Компьютер сам определит мощность двигателя. Для более точного результата может понадобиться несколько попыток.
Что такое крутящий момент
Крутящий момент двигателя рассчитывается по формуле: M = F*R, где F – это сила, с которой давит поршень, R — длина плеча (рычага). В нашем случае плечом будет расстояние от оси вращения коленчатого вала до места крепления шатунной шейки. Этот параметр измеряется в ньютонах на метр (Hм). 1H соответствует 0,1 кг, который давит на конец рычага длиной в метр.
Крутящий момент ДВС характеризует показатель силы вращения коленчатого вала и определяет динамику разгона автомобиля.
Что такое расход (удельный расход) топлива
Удельный расход топлива двигателя – это количество топлива, затрачиваемое для производства определенного количества энергии. Чем расход ниже, тем рациональнее будет использоваться топливо. Расход связан с эффективностью двигателя. Один двигатель может иметь разный расход топлива в зависимости от скорости и нагрузки.
Роль мощности и крутящего момента двигателя
Для обеспечения лучших динамических показателей двигателя, производители стараются наделить силовой агрегат максимальным крутящим моментом, который будет достигаться в более широком значении оборотов двигателя.
Чтобы правильно оценить роль этих двух понятий, стоит обратить внимание на следующие факты:
— Взаимосвязь мощности и крутящего момента можно выразить в формуле: P = 2П*M*n, где Р – это мощность, M – показатель крутящего момента, а n – количество оборотов коленвала в единицу времени.
— Крутящий момент более конкретный показатель характеристики двигателя. Низкий крутящий момент (даже при высокой мощности) не позволит реализовать потенциал двигателя: имея возможность разогнаться до высокой скорости, автомобиль будет достигать этой скорости невероятно долго.
— Мощность двигателя будет возрастать с повышением оборотов: чем выше, тем больше мощность, но до определенных пределов.
— Крутящий момент увеличивается с повышением количества оборотов, но при достижении максимального значения показатели крутящего момента снижаются.
— При равных показателях мощности и крутящего момента более эффективным будет двигатель с меньшим расходом топлива.