内燃机的的主要技术指标包括:
第一节动力性指标
动力性指标:内燃机对外作功能力的指标。主要有:功率,平均有效压力,转速和活塞平均速度.
功率:内燃机单位时间内所作的功称功率,它包括:
一.有效功率Ne
指示功率:内燃机在气缸中单位时间内所作的功。
有效功率:指示功率减去消耗于内部零件的摩擦损失、泵气损失和驱动附件等机械损失后,从发动机曲轴输出的功率称为有效功率Ne.
如果内燃机的转速为n,曲轴输出的有效功率为We,由于:
We=2nπMe/60N*m
则内燃机的有效功率为:
Ne=nπMe/3000kW
式中Me为有效扭矩.
有效功率可以利用测功器测定,水力测功器可先测出有效扭矩Me,再用上式计算出有效功率。
二.标定功率:内燃机出厂时铭牌上写明厂方标定的有效功率。
①.15分钟功率:内燃机允许连续运转15分钟的最大有效功率。通常作为汽车爬坡功率和军用车辆及快艇的追击功率。
②.1小时功率:内燃机允许连续运转1小时的最大有效功率。可作为船用主机、工程机械和机动车的最大使用功率。
③.12小时功率:内燃机允许连续运转12小时的最大有效功率。可作为工程机械、机车和拖拉机正常使用功率。
④.持续功率:内燃机允许长期运转的最大有效功率。可作为长期连续运转的远洋船舶、发电站、和农林排灌内燃机的持续使用功率。
三.其它有效功率
①.升功率Nl:每升气缸工作容积发出的有效功率。
②.单位活塞面积功率NA:衡量燃烧室组件热负荷的尺度,表征发动机的热负荷特性。
③.经济功率:在燃油消耗率较少的功率区运转时的有效功率。
④.极限功率:冒黑烟时的功率。
四.平均有效压力p e:作用于活塞顶上的假想的大小不变的压力,它使活塞移动一个行程所作的功,等于每循环所作的有效功。
有效功率也可以用下式表示:
N e=i V h p e n/30t kW
式中:i---气缸数;
V h---气缸工作容积(L);
p e---平均有效压力(MPa);
n---发动机转速(r/min);
t---发动机冲程数,对于四冲程发动机t=4,对于二冲程发动机t=2。
于是:p e=30t N e/i V h n
可见p e代表了单位气缸工作容积所发出的功率。p e是一个很重要的指标,它不仅说明工作循环进行的好坏,而且还包括了机械损失的大小,在其他相同的条件下,p e值越高,发动机输出的有效功率就越多。p e的数值,一般如下:
汽油机:~;
主要技术经济指标非增压柴油机:~;
增压柴油机: ~。
五.转速和活塞平均速度:
⒈转速:内燃机曲轴每分钟的转速,用r/min表示。转速对内燃机性能和结构影响很大,而且起范围十分宽广(86~6000r/min)。各种类型的内燃机使用的转速范围亦不相同。其中两个转速值得注意:
①.最高转速n max----受调速控制时,柴油机所能达到的最高转速。
②.最低稳定转速n min-----柴油机能稳定工作的最低转速。
转速的工作范围:n min<n<n max
2.活塞平均速度C m:活塞在气缸中运动的速度是不断变化的,在行程中间较大,在止点附近速度较小,止点处为零。若已知内燃机的转速N时,则活塞的平均速度可由下式计算:
C m=2*S*n/60=Sn/30 m/s
式中:S----行程(m)。
活塞平均速度是表征内燃机高速性能的一项主要指标。
根据活塞平均速度,可将柴油机分为高速、中速和低速三种类型,其具体数值大致如下:低速机:C m≤m/s;
中速机:<C m<10 m/s;
高速机:C m≥10m/s。
第二节经济性指标
经济性指标一般指内燃机的燃油消耗率和机油消耗率。
一.燃油消耗率
燃油消耗率简称比油耗或耗油率,它是内燃机工作时每千瓦小时所消耗燃油量的克数,单位为g/kW*h。以指示功率计的每千瓦小时的燃油消耗率称为指示燃油消耗率,以有效功率计的每千瓦小时的燃油消耗率称为有效燃油消耗率。前者表示内燃机的经济性的指示指标,后者表示内燃机经济性的有效指标。在内燃机产品说明书中所指的燃油消耗率都是指有效燃油消耗率。可以在试验台上测出扭矩Me和转速n,同时计算出每小时的燃油消耗量B(kg/h)和有效功率Ne后,用下式求出有效燃油消耗率b:
b=(B/Ne)×1000g/(kW·h)现代内燃机的b值[g/(kW·h)]范围大致如下:
汽油机:b=285~340;
高速柴油机:b=212~251;
中速柴油机:b=197~281;
低速柴油机:b=160~190;
二.滑油消耗率
内燃机在标定工况时,每千瓦小时所消耗滑油量的克数,称为滑油消耗率,单位为
g/kW·h。
内燃机的滑油是在机内不断循环使用的,其消耗的主要方式有:
①.滑油经活塞环窜入燃烧室或由气阀导管流入缸内烧掉,未烧掉的则随废气排出。
②.有一部分燃油在曲轴箱内雾化或蒸发,而由曲轴箱通风口排出。
一般为~4g/kw·h。
第三节重量和外形尺寸指标
内燃机的重量和外形尺寸是评价内燃机结构紧凑性和金属材料利用率的一项指标。各种类型的内燃机对重量和外形尺寸的要求是不不同的。
一.重量指标
内燃机的重量指标通常以比重量来衡量。比重量(g w)又称单位功率重量,是内燃机的净重(G)与标定功率Ne的比值,即:
g w=G/Ne kg/kW
净重量不包括滑油,燃油,冷却水及其它未直接装在内燃机本体上的附属设备与辅助系统的重量。
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