Термический, индикаторный, эффективный, механический КПД

Термическим КПД называется отношение тепла, превращенного в полезную работу, ко всему подведенному теплу.

Q₂

η_t = 1 - ————

Q₁'+Q₁"

Термический КПД характеризует степень использования тепла в любой конструкции теплового двигателя.

Индикаторным КПД называется отношение количества теплоты, перешедшей в индикаторную работу (Q_i), ко всему количеству теплоты, затраченной на получение этой работы (Q_затр). η _i = Q_i/Q_затр (η_i=0,42-0,53).

632∙Ni 632

η_i = ——— = ———, где

G∙Q_р^н g_i ∙ Q_р^н

G - часовой расход топлива;

Q_р^н – рабочая низшая теплотворная способность топлива.

Этот КПД характеризует тепловые потери с отработавшими газами, с охлаждающей водой, а также потери от неполноты сгорания топлива.

Эффективным КПД называется отношение количества теплоты, израсходованной на полезную работу двигателя (Qe), ко всему подведенному теплу (Q).

η_е=Q_e/Q (η_е=0,35-0,42).

η_е= η_i ∙ η_m

36∙10⁵

η_е = ———

g_{e ∙} Q_р^н

Механическим КПД называется отношение эффективной мощности к индикаторной.

η_m = Ne/Ni (η_m=0,80-0,90).

Этот КПД учитывает потери на трение движущихся деталей, потери привода навешанных на двигатель механизмов, а также "насосные" потери.

В 4-х тактных ДВС к механическим ("насосным") потерям относятся затраты энергии на преодоление сопротивлений при очистке цилиндров от продуктов сгорания. Они зависят от моментов открытия впускных и выпускных клапанов (см. круговую диаграмму газораспределения). При позднем открытии впускного клапана - давление всасывания будет ниже. При позднем открытии выпускного - давление выпуска будет выше. В обоих случаях увеличивается площадь отрицательной работы.

Для уменьшения механических потерь необходимо содержать ДВС в хорошем техническом состоянии т.е. поддерживать все зазоры в рекомендуемых заводом-изготовителем инструкциях, правильно выбирать сорта масел, поддерживать соответствующую температуру масла, воды и т.д.