Четырехтактный гоночного мотоцикла «Восток» (С-ЗСИ) .... 10—11

Основная:

1. Эконометрика: Учебник / Под ред. И.И. Елисеевой. – М.: Финансы и статистика, 2002. – 344 с.

2. Практикум по эконометрике: Учебн. пособие / Под ред. И.И. Елисеевой. – М.: Финансы и статистика, 2003. – 192 с.

3. Эконометрика: Учебно-методическое пособие / Шалабанов А.К., Роганов Д.А. – Казань: ТИСБИ, 2002. – 56 с.

4. Доугерти К. Введение в эконометрику: Пер. с англ. – М.: ИНФРА-М, 1999. – 402 с.

Дополнительная:

5. Кремер Н.Ш., Путко Б.А. Эконометрика: Учебник для вузов / Под ред. проф. Н.Ш. Кремера. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. – 311 с.

6. Магнус Я.Р., Катышев П.К., Пересецкий А.А. Эконометрика. Начальный курс: Учебник. – М.: Дело, 2001. – 400 с.

7. Катышев П.К., Магнус Я.Р., Пересецкий А.А. Сборник задач к начальному курсу эконометрики. – М.: Дело, 2002. – 208 с.

8. Прикладная статистика. Основы эконометрики: Учебник для вузов: В 2-х т. – Т. 1. Айвазян С.А., Мхитарян В.С. Теория вероятностей и прикладная статистика. – М: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. – 656 с.

9. Прикладная статистика. Основы эконометрики: Учебник для вузов: В 2-х т. – Т. 2. Айвазян С.А. Основы эконометрики. – М: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. – 432 с.

10. Эконометрика: Учебник / Тихомиров Н.П., Дорохина Е.Ю. – М.: Издательство «Экзамен», 2003. – 512 с.

11. Сборник задач по эконометрике: Учебное пособие для студентов экономических вузов / Сост. Е.Ю. Дорохина, Л.Ф. Преснякова, Н.П. Тихомиров. – М.: Издательство «Экзамен», 2003. – 224 с.

12. Кулинич Е.И. Эконометрия. – М.: Финансы и статистика, 2001. – 304 с.

13. Эконометрика: Учебн. пособие для вузов / А.И. Орлов – М.: Издательство «Экзамен», 2002. – 576 с.

14. Мардас А.Н. Эконометрика. – СПб: Питер, 2001. – 144 с.

15. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебн. пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 2002. – 479 с.

16. Frisch R. Editorial. Econometrica. – 1933. – № 1. – P. 2.

Четырехтактный гоночного мотоцикла «Восток» (С-ЗСИ).... 10—11

Чтобы увеличить мощность двигателя и уменьшить расход топлива, повышают степень сжатия. Однако увеличивать степень сжатия можно только до определенного предела, который ограни­чивается пояыеннем детонации.

Детонацией называется чрезвычайно быстрое, в виде взрыва, сгорание рабочей смеси со скоростью распространения пламени 2000— 2500м/сек.Скорость распространения пламени при нормальном сгорании находится в пределах 20—40 м/сек. Детонация сопро­вождается резким повышением давления, ударами, передающимися 82 на все летали кривошип но-шатунного механизма, перегревом поршня и клапанов, потерей мощности и появлением черного дыма из глушителя. Сильная детонация приводит к разрушению поршня.

К факторам, от которых зависит появление детонации, относятся:

— степень сжатия; чем она выше, тем более вероятна детонация при прочих равных условиях;

— антидетонационные свойства топлива, измеряемые октановым числом; чем выше октановое число топлива, тем оно более стойко против детонации, и его можно применить для двигателей с более ВЫСОКОЙ степенью сжатия;

— размеры цилиндра; чем больше его диаметр, тем меньшая степень сжатия допустима;

— число оборотов; чем оно выше, тем большая степень сжатия допустима;

— состав рабочей смеси, т. е. коэффициент избытка воздуха и количество остаточных газов; наиболее склонна к детонации смесь при а 0.85 -г 0,95; увеличение количества остаточных газов снижает склонность газов к детонации;

— давление начала сжатия; чем оно выше, тем более вероятна детонация, поэтому при наддуве уменьшают степень сжатия;

— форма камеры сгорания и расположение свечи; чем меньше путь пламени от электродов свечи до самой удаленной точки камеры сгорания, тем меньше склонность двигателя к детонации.

Таким образом, наиболее компактная полусферическая камера сгорания со свечой, расположенной в центре, допускает наиболь­шую степень сжатия.

§ 41. РАБОЧИЙ ХОД

Во время рабочего хода в цилиндре двигателя сгорает топливо, а затем расширяются газообразные продукты сгорания. При рас­смотрении индикаторной диаграммы было принято, что топливо сгорает мгновенно. В действительности на его сгорание затрачи­вается время, в течение которого коленчатый вал двигателя повора­чивается на некоторый угол, а поршень успевает пройти определен­ный путь, увеличивая объем, занимаемый газами в цилиндре. Часть топлива догорает на протяжении почти всего процесса расширения.

Процесс сгорания характеризуется двумя величинами: скоростью сгорания, измеряемой количеством топлива, сгорающего в единицу времени, и скоростью распространения фронта пламени, измеряе­мой в метрах в секунду. Чем больше скорость сгорания, тем быстрее нарастает давление и тем ближе действительная индикаторная диаграмма к теоретической. В результате этого увеличивается мощность двигателя. Однако слишком большая скорость сгорания (даже в пределах бездетонацнонного сгорания) приводит к жесткой работе двигателя, т. е. к большим ударным нагрузкам на криво- шнпно-шатунный механизм, и сопровождается стуками.

Ввиду того что сгорание происходит не мгновенно, воспламе­нять рабочую смесь прн помощи электрической искры следует не в в. м. т.. а несколько раньше. Опыты показали, что двигатель развивает максимальную мощность в том случае, если наибольшее давление р, цикла получается, когда кривошип занимает положе­ние, соответствующее 12—18 после в. м. т.

От скорости сгорания рабочей смеси и скорости движения поршня зависит угол опережения зажигания. Скорость сгорания с увели­чением числа оборотов коленчатого вала изменяется незначительно, а скорость движения поршня возрастает пропорционально числу оборотов. Из этого следует, что с повышением числа оборотов колен­чатого вала двигателя угол опережения зажигания следует уве­личивать.

Неправильная установка угла опережения зажигания вредно влияет на работу двигателя. Слишком раннее зажигание вызывает стуки, потерю мощности и перенапряжение деталей двигателя. Стишком позднее зажигание приводит к потере мощности, замед­лению процесса, догоранию топлива на линии расширения и пере­греву двигателя. Угол опережения зажигания зависит также от нагрузки, т. е. от величины открытия дроссельного золотника и количества поступившей в цилиндр горючей смеси; чем больше нагрузка (подъем в гору, разгон, движение по бездорожью), тем меньше должен быть угол опережения зажигания. Кроме того, угол опережения зажигания зависит от степени сжатия двигателя и октанового числа топлива: чем выше степень сжатия, тем меньше угол опережения зажигания; чем выше октановое число топлива, тем больше угол опережения зажигания.

Давление конца сгорания р_г подсчитывают по сложным форму­лам. Для практических целей пользуются приближенными эмпири­ческими формулами:

для двухтактных двигателей....................................................................... p_t =

для четырехтактных двигателей................................................................. р, = 4р_<.

Температура конца сгорания

Расширение газообразных продуктов сгорания прн теоретиче­ском цикле происходит по адиабате.

В действительном цикле расширение сопровождается догора­нием топлива, теплообменом между продуктами сгорания н стен­ками цилиндра и утечкой части газов через неплотности поршневых колец. Поэтому процесс расширения не может рассматриваться как адиабатический. Для упрощения расчетов принимают, что рас­ширение происходит по политропе с некоторым постоянным средним показателем ri_t.

Средний показатель политропы расширения п+ находится в пре­делах 1.18—1.24. причем меньшее значение относится к двигателям с большим числом оборотов.

Для полнтропнческого процесса можно написать

но объем V. *= V_e. т. е. объему камеры сгорания, а объем V_b = V„ —

у

полному объему цилиндра. Зная, чтое = ^^а.

Температуру газов в конце расширения определяют из следую­щих соотношений:

^тгМкГ" - ^т>-^тШ

V V 1 Заменяя г/^: = тг =—. будем иметь

^vb ^v а ^е

§ 42. ВЫПУСК

Выпуск отработавших газов начинается тогда, когда поршень еще не дошел до и. м. т.. а давление газов в цилиндре достигает 4—6 кГ/см*. В результате этого отработавшие газы с большой скоростью выходят в выпускную систему через выпускной клапан. Когда поршень движется от и. м. т. к в. м. т.. он выталкивает отра­ботавшие газы, и давление в цилиндре остается несколько выше атмосферного. Выпуск продолжается и после в. м. т. В это время для улучшения очистки используется инерция потока выходящих отработавших газов.

§ 43. ИНДИКАТОРНАЯ ДИАГРАММА ДВУХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

В двухтактном двигателе воспламенение рабочей смеси и рабочий ход происходят при каждом обороте коленчатого вала. т. е. вдвое чаще, чем в четырехтактном двигателе. Поэтому мощность двух­тактного двигателя одинаковых размеров с четырехтактным, при прочих равных условиях должна быть вдвое больше мощности четырехтактного двигателя. Однако в действительности мощность двухтактных мотоциклетных двигателей равна или даже меньше мощности четырехтактных двигателей. Это происходит вследствие того, что цилиндр двухтактного двигателя очищается от отработав­ших газов и наполняется свежей смесью хуже, чем в четырехтактном двигателе.

На рис. 44 показана индикаторная диаграмма двухтактного, двигателя, у которого газораспределение осуществляется поршнем (обозначения на индикаторной диаграмме те же. что и на рис. 43). Точка е диаграммы соответствует моменту открытия выпускных окон. т. е. началу выпуска. В этой точке кривая расширения¹ имеет перегиб, так как давление в цилиндре резко падает — от 6 до 3,5 кГ/см*. Точка е' соответствует моменту открытия п роду bow i

Рис. 44. Индикаторная диаграмма двухтактного двигателя: А — ьыпуск; Ь — продув»*: В — «пуск

ных окон. Пространство цилиндра соединяется с картером, и сжатая в картере горючая смесь начинает поступать в цилиндр, вытесняя отработавшие газы.

е

тере

где V, — объем кривошипной камеры картера. 8в

На рис. 44 справа изображена диаграмма давления газов в кар­тере, который выполняет функцию продувочного насоса. Наиболь­шее давление в картере двухтактной) двигателя равно 1,25— 1,5 кГ/см^%. Это давление зависит от отношения полного объема картера при положении поршня в в. м. т. к объему картера при положении поршня в н. м. т., т. е. от степени сжатия смеси в кар­

Давление продувки

где п_к — показатель политропы процесса сжатия смеси в картере.

Таблица 6 Значения для мотоциклетных двигателей Двагатсль мпв.кя. Раво- ч.а обь-м ■ с*.   Вхллсрс 61:.................. Мы.............................. 200 •250 125 250 360 50 125 175 175 125 125 1.39 1,30 1.315 1.30 1.35 1.43 1.34 1.36 1.40 1,38 1.29 (/..................... Пух-250 TF................... ИЖ «Планета..... Ill 55.. М-105......................... .Коврокц-175................. К-175С (.Юность.).. Бу.ттахо (гоночный)..

Чем выше р_к, тем больше скорость свежей горючей смеси, посту­пающей в цилиндр, и тем интенсивнее продувка. Из этих сообра­жений стремятся уменьшить

объем V_K кривошипной камеры и тем самым увеличить е..

В табл. 6 приведены значе­ния е, для некоторых мотоцик­летных двигателей.

В литературе по двигателям внутреннего сгорания для двух­тактного двигателя введено по­нятие действительной степени сжатия

где Vk—объем цилиндра, рав­ный разности рабочего объема V_h и объема, соответствующего высоте выпускных окон.

Необходимо заметить, что для четырехтактных двигателей можно было бы считать потерянным объем, описываемый поршнем за время, в течение которого открыт выпускной клапан прн рабочем ходе, и времени, в течение которого закрыт впускной клапан при сжатии, и соответственно изменить понятие о степени сжатия. Поэтому прн оценке и расчетах двухтактных мотоциклетных дви­гателей принято считать, что степень сжатия равна также, как и для четырехтактных двигателей, отношению полного объема ци­линдра к объему камеры сгорания, т. е.

Уе+Ун

На рис. 45 показана индикаторная диаграмма двигателя М-105, имеющего рабочий объем цилиндра, равный 125 см* (Минский мотовелозавод). Диаграмма построена в координатах р — V в виде, удобном для замера ее площади. Максимальное давление равно 25 кГ/смт. е. значительно меньше, чем у двигателя М-62.

Двухтактные двигатели имеют малую мощность и высокий расход топлива в результате потерь горючей смеси во время напол­нения картера (обратный выброс через карбюратор) и продувки цилиндра (прямой выброс смеси через выпускные окна).

Обозначим через ЛС_т действительный расход топлива за оди цикл, т. е. то количество топлива, которое израсходовано за оди оборот коленчатого вала, a &G_mA — активный расход топлн т. е. количество топлива, которое прн рабочем процессе исиарнлосш и сгорело.

Действительный расход топлива всегда больше активно

№_я = Лб„лфя.

где ф„ — коэффициент потери Коэффициент потерн

ф_я = фя.фо*.

где ф„, — коэффициент прямого выброса; Ф„, — коэффициент обратного выброса. Коэффициент прямого выброса определяет долю выброшенно в выпускную систему топлива из-за неизбежного при двухтактн

					1 1
	\
ч	ч

Рис. 45. Действительная индикаторная диа­грамма двухтактного двигателя М-105

процессе перемсшнванн

свежей смеси с отработа шнмн газами и проникно­вения части свежей смеси в выпускное окно во время продувки цилиндра.

Коэффициент обратного выброса определяет долю выброшенного наружу рез карбюратор топлн вследствие обратного пульса давления, возни каютего прн движении J поршня к н. м. т., через ] открытые впускные окна,; а также из-за образования отраженных ваш давления прн резком перекрытии впускных окон ' нижней кромкой поршня.

По данным испытаний двигателя ИЖ-350. величина коэффи­циента ф_я< на эксплуатационных режимах колеблется в пределах 1.27—1,35. Для двигателя мотоцикла Пух 250 TF, который имеет несимметричные фазы газораспределения, ф_я< — 1,19-г 1,26, т. е. количество смеси, выбрасываемой при продувке в этом двигателе, значительно меньше, а следовательно, и расход топлива у него ниже и составляет 270 г/(л. с. ч) вместо 370 г/(л. с. н) у двигателя мотоцикла ИЖ-350.

Как показывают испытания, коэффициент ф₀₁ в среднем равен 1,2. Обратный выброс топлива устраняют, применяя воздухоочи­стители, которые улавливают выбрасываемые из картера час­тички топлива. Эти частички топлива снова нопадаин в карбю­ратор.

§ 44. СРЕДНЕЕ ИНДИКАТОРНОЕ ДАВЛЕНИЕ И ИНДИКАТОРНАЯ МОЩНОСТЬ

Индикаторная диаграмма изображает зависимость давления в цилиндре от изменения его объема за одни рабочий цикл (см. рнс. 43). Площадь диаграммы, заключенная между линией гЬ рас­ширения. ординатами точек г и b и осью абсцисс, выражает положи­тельную работу расширения газов ъкг-см. Площадь, заключенная «ежду линией ас сжатия, ординатами точек ч и с и осью абсцисс выражает работу, затраченную на сжатие рабочей смеси.

Заштрихованная площадь диаграммы представляет собой полез­ную индикаторную работу за цикл и обозначается!.,.

Если работу расширения обозначить L_t, а работу сжатия /.,. то полезная работа за цикл

Площадь диаграммы, которая соответствует положительной работе /.,. можно заменить площадью равновеликого прямоуголь­ника с высотой р, и основанием V_k, а площадь отрицательной ра­боты L_x сжатия — площадью прямоугольника с высотой р, и осно­ванием Площадь прямоугольника с высотой р. — р, = р, и основанием V_H равна площади индикаторной диаграммы и выра­жает в определенном масштабе полезную работу за цикл.

Среднее индикаторное давление р₍ — это условная величина, представляющая собой то среднее давление газов, которое, действуя на поршень в течение рабочего хода, произвело бы работу, равную работе за действительный цикл, т. е.

Работа полнтропического процесса расширения по линии гЬ нлн

Но

тГ т. нлн

(8Г

1..V.7-, 17 «.-1 7?Г.^ШГ.• а так как по диаграмме V, — С,; К, «> V.,. то

следовательно

Таким образом.

Произведя аналогичные преобразования для палитропического процесса сжатия, найдем выражение отрицательной работы

Подставляя найденные значения L, и L_t в формулу полезной работы цикла, получим

-рЛ*^)--^)-

Определим среднее индикаторное давление, зная, что V_h ■» V_t (е — I):

В— 1 V< п, — I Л, — I /•

Действительное среднее индикаторное давление Pi ** pity.

где <р/ — коэффициент полноты индикаторной диаграммы, учиты­вающий скругление диаграммы вблизи точек г и b и принимаемый равным 0.92—0.97.

Зная среднее индикаторное давление, рабочий объем двигателя и число оборотов, можно определить индикаторную мощность дви­гателя, т. е. его мощность без учета потерь на трение в самом дви­гателе.

Работа за один цикл равна Lt «= рУ_к кг - см!цикл.

В течение минуты в четырехтактном двигателе совершается ^ циклов. Таким образом, индикаторная работа двигателя, отне­сенная к 1 мин,

Li —PiVh^nr • см!мин = ^jjJ- • £ кГ • м!мин.

Относя работу к одной секунде и выражая ее в лошадиных силах (I с. •= 75 кГ •м/сек). получаем формулу индикаторной мощности четырехтактного двигателя

А/ - ^p,v>ⁿ - ^p'^v*ⁿ.

^Nl ~ 100- 2 - 75 60 ~ 900U00 ^С'

Для двухтактного двигателя, у которого число рабочих цик­лов в минуту равно числу оборотов п, индикаторная мощность

М - Pi^V»ⁿ, -

В формулах для определения мощности N, величины рабочего объема цилиндра даны в см*.

§ 45. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ

Тепловой расчет проводят для построения индикаторной диа­граммы проектируемого или уже существующего двигателя. В по­следнем случае тепловой расчет является проверочным.

Индикаторная диаграмма позволяет определить давление газов в цилиндре прн любом положении деталей крнвонжпно-шатунного механизма, что необходимо для расчета деталей двигателя на проч­ность. Кроме того, индикаторная диаграмма дает возможность определить мощность и экономичность двигателя или по заданной мощности и числу оборотов найти рабочий сбъем.

Необходимо отметить, что точность теплового расчета в большой степени зависит от правильности выбора исходных данных, которые определяются экспериментально. Эти данные выбирают по резуль­татам испытаний двигателей, сходных по своей характеристике со вновь проектируемым двигателем. Естественно, что выбор этих параметров представляет большие трудности, и результаты тепло­вого расчета могут являться лишь приблизительными.

Для построения индикаторной диаграммы задаются:

— степенью сжатия е;

— числом оборотов коленчатого вала л;

— давлением р_а начала сжатия, равным 0,9—1 кГ/см*',

— показателем политропы сжатия я,;

— показателем политропы расширения л,.

Линию сжатия строят по нескольким точкам (например, по десяти); при этом давление р сжатия в любой точке определяют по формуле

где V — текущий объем (рис. 46).

Задаются рядом значений отношения и вычисляют для

каждого значения давление р (например, можно задаваться следую-

V_a 10 10 10 10 10 10 10 10 10\ щнмн значениями у, у, у, _б; у, _т; у, j.

V V

Последней точкой для значения -у берем отношение ^, равное

степени сжатия е.

По полученным значениям р строят линию сжатия в координата*

и р кГ/см'.

^v I/

Последняя точка линии сжатия, для которой отношение И равно степени сжатия, показывает давление р, в конце сжатия.

Рис. 46. Индикаторная диаграмма двигателя М-62 (расчетная)

Зная по эмпирической формуле давление р'_г «■ 4р_с, определяем | давление конца сгорания, а затем давление конца расширения по

формуле р_е =.

в

Линию расширения удобно строить также по десяти точкам. Давление расширяющихся продуктов сгорания в данной точке

Построенная таким образом диаграмма является теоретической. Для приближения к действительной диаграмму скругляют. Дей-. ствнтельное давление конца сгорания р, = р,к... где к. — коэффи­циент снижения давления вспышки, равный 0.85.

Линия сжатия, начиная от точки с', соответствующей углу опе­режения зажигания, проводится круче до точки с", лежащей на 5—10 кГ1см' выше точки с. Площадь скругленной индикаторной диаграммы представляет собой работу за один цикл.

Пример Приведем примерны! ten.inn-.fi расчет двигателя мотоцикла М-С1 ' Данные для расчета: степень сжатия в 6.35; число оборотов п 5250вмниун; давление- начли сжатии Pj -О,У кГ/ея¹, иокашадь политропы сжатии я, 1. | 62

1,39; показатель политропы расширения п_г «=» 1,2; рабочий объем цилиндра V„ - 325 с^

V* to о

Определим текущее давление сжатия для _v «-g 2: р «р_а \ =»

0,9.2^м»; If 1.39 lg 2= 1.39-0.301 0.418; р 262-0.9.. 2.36кГ/е*».

(

V ^NI.®

~) подсчитаны и приведены ниже в таблице. Для удобства построения диаграммы в координатах р — V определяем объем V_a соответственно выбранным значениям отношения -р*:

\г	ю 10	to 9	Id Т	■о Т	Т	» Т	■о "Т	Т	10 т	«-•Л
Ул	1.000	1,111	1,250	1.429	1.606	2,000	2,500	зда	5,000	еда
V в см* (>г р в кГ/е*1	38л8 1.000	347,5 1.155	.108,5 1.383	270 1.043	231.5 2,020	192,8 2,620	154,2.V>70	115.8 •Vtio	77,0 0.350	60,7 14,100
олю	1,010	1,227	1,480	1,820	2,360	3JI5	1.780	8,410	12,700

+ V.-j^j Ц 60,7 с*³;

V_a «325 ь 60.7 =1 385.7 с**;

- 12,7 кГ/слК

Определим давления р_г и рь-

p'_t в 4/>_с 4 • 12,7 - 50.8 кГ/см*

_Рь - ^Р' = - 5.53 кГ;см*.

г"' 6,35-»

Найдем текущее давление расширения по формуле р - р_ь; у "'(результаты сведены в таблицу, приведенную ниже).

т	То	10 V		"7"	Ю ТГ	10 V	10 4	т	'Г
/V. у- р в кГ см1	1,000 5у53	1.135 6,27	1,305 wi	1,536 8,48	1.845 10.40	2.290 12,08	3.000 1W0	4,250 23.50	Ц890 38.10	9,180 50»)

Пользуясь таб1ицами. строим теоретическую диаграмму (рис. 46). скругляем ее и. замерив заштрихованную площадь диаграммы при помощи планиметра или миллиметровой сетки, определяем в выбранном масштабе работу, Произведенную за цикл,

Дли»того можно использовать следующие часштвби: I кПем* гоот»ет- ствует 0.3 см: I (V - 0,05 сл: I «Г г* - 0.015 см' или I см• соответствует 66.7 кГ см

Площадь диаграммы равна 54 fJ»'. следователи», работа t = f ■ 66,7 = 54 -66.7 - 3602 кГсм

Разделив работу, выполненную за цикл, на рабочий обьем одного цилиндра, равный 325 си', получим среднее индикаторное давление

— р^ = ^^ = М.05 Дли проверки определим индикаторное давление по формуле Р, Р,' «*'"')

------------ Л, - I /-

12.7(50.8 ¹ - ь^ ■^{0 а} '-8„. „, -KSW 53 039 1 "•»"*»'•

Действительное среднее индикаторное давление определим также по формуле:

р, - pib - 11.3-0.97 - 10,95 кПсмУ Результаты, полученные двумя методами расчета, достаточно близки.

§ 46. ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ. МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ И ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ ДВИГАТЕЛЯ

Часть индикаторной мощности затрачивается на привод в дей­ствие вспомогательных механизмов двигателя, на трение деталей крнвошнпно-шатунного механизма, а также на насосные потерн, т. е. на очистку и наполнение цилиндра.

Мощность N_mp, соответствующая всем механическим потерям в двигателе, называется мощностью механических потерь.

Мощность, получаемая на коленчатом валу двигателя и исполь­зуемая для преодоления трения в силовой передаче и для преодо­ления всех видов сопротивления движению мотоцикла, называется эффективной мощностью N,.

Из изложенного выше получаем

N_e=N, -N_mp.

Отношение эффективной мощности к индикаторной называется механическим коэффициентом полезного действия (к. п. д.):

Механический к. п. д. характеризует потерю мощности в дви­гателе. Значение двигателя М-62 в зависимости от числа оборотов дано на рис. 47.

Испытания четырехтактного дви­гателя гоночного мотоцикла с рабочим объемом 125 споказали, что меха­нические потерн (в %) в двигателе распределяются следующим образом:

Насосные потери............................. 15,8

Трение поршневых колец.... 13,2

Трение поршнеЛ............................... 36,7

В подшипнике шатуна......................... 6.0

В распределительном механизме 11,2

В приводе магнето.............................. 4

В масляном насосе............................. 3,3

В коренных подшипниках и от тор- _у 2 моженик маховиков маслом.. -гт—

				N
				ч	ч

' 1М ЩО J2X) МО»9б/т> Рис. 47. Механический к. п. д. двига­теля М-62

По аналогии со средним индикаторным давлением можно пред­ставить себе условное постоянное давление в цилиндрах двигателя, при котором работа, совершенная за один рабочий ход, равнялась бы эффективной работе двигателя. Эта величина называется сред­ним эффективным давлением р,. Зависимость между р, и N, такая же. как и между р, и Ni.

Для четырехтактного двигателя

для двухтактного двигателя

^{Nf =} 4%тд ^с-

Из определений, которые даны выше, получаем, что

Преобразуя формулы эффективной мощности, найдем рабочий объем:

для четырехтактного двигателя

. 900ООО jV,

р* ^см •

для двухтактного двигателя

450000^ (V»

Рабочий объем двигателя

nD'Si.

где D — диаметр цилиндра в см;

S — ход поршня в см;

i_M — число цилиндров двигателя.

Диаметр цилиндров D и ход поршня S являются основными размерами двигателя, с определения которых для заданной мощ­ности Л^г, начинают конструировать двигатель.

Для расчетов задаются следующими величинами:

— числом оборотов п в минуту при заданной мощности N, в за­висимости от условий работы двигателя по аналогии с существую­щими двигателями данного типа;

— механическим к. п. д. двигателя (в среднем можно принять г\_м - 0.8);

— отношением ~. которое для современных двигателей колеб­лется от 0.84 до 1.15; у двигателей с коротким ходом, т. е. с ходом, меньшим единицы, скорость поршня при том же числе оборотов ниже, чем у двигателей с длинным ходом поршня; двигатели с корот­ким ходом допускают увеличение числа оборотов при той же ско­рости поршня: кроме того, больший диаметр цилиндра позволяет увеличить диаметр клапанов и наполнение. В двигателях с гори­зонтальными противолежащими цилиндрами стремятся уменьшить отношение £. чтобы уменьшить ширину двигателя;

— числом цилиндров /„.

После этого на основании теплового расчета определяют среднее индикаторное давление р,; среднее эффективное давление р, находят по формуле р, р, П*.

По напученным значениям р„ Л', и п определяют рабочий объем двигателя.

Зная V_h и отношение находят диаметр цилиндра D и ход поршня S.

Величины среднего эффективного давления современных мото­циклетных двигателей приведены ниже.

Да ■Гегели мотоцикле» p_f ш кГ/ел'

Дорожных:

двухтактные.................................................................................. 5—6

четырехтактные............................................................................ 7.5—9

Гоночных:

четырехтактные............................................................................ 10,5—12

двухтактные........................................................................................ 7^5—9