Мощность двигателя. 
Теплотехника. 
Том 2. Энергетическое использование теплоты

Как известно, работа, совершаемая газами в цилиндре двигателя за один цикл, пропорциональна площади индикаторной диаграммы и определяется, но формуле.

где р, — среднее undmamoptioe давление (рис. 16.12), т. е. условное постоянное давление газов в цилиндре, которое, действуя на поршень, совершает за один его ход работу, равную работе газов в цилиндре за один цикл, Па (МПа).

Рис. 16.12. Действительная индикаторная диаграмма двигателя.

Индикаторную работу, равную площади диаграммы, можно представить как.

где V_h — рабочий объем цилиндра, м³.

Величину p_t находят по индикаторной диаграмме. Графически она представляет собой высоту прямоугольника с основанием V_h, площадь которого равна площади индикаторной диаграммы (см. рис. 16.12),.

В двухтактных двигателях среднее индикаторное давление относят к полезному ходу поршня.

Для различных типов двигателей р₁ имеет следующие значения:

• • 0,7—1 МПа для четырехтактных карбюраторных двигателей;
• • 0,6—0,9 МПа для четырехтактных дизелей без наддува;
• • до 2,2 МПа для четырехтактных дизелей с наддувом;
• • 0,5— 1 МПа для двухтактных дизелей с отдельным продувочным насосом. Зная индикаторную работу, можно определить индикаторную мощность

двигателя:

где т — время, затрачиваемое на совершение одного цикла;

где n — частота вращения, об/мин; k — коэффициент тактиости; для четырехтактных двигателей k принимается равным 0,5, для двухтактных — 1,0.

Индикаторная мощность всего двигателя с числом цилиндров /' будет равна.

Мощность, развиваемая на валу двигателя, называется эффективной и обозначается N_e. Эта мощность меньше индикаторной на величину мощности, расходуемой на преодоление сил трения, привод навешенных на двигатель механизмов и на насосные потери. Перечисленные потери N учитываются механическим КПД

Механический КПД зависит от тина и конструкции двигателя, частоты его вращения, качества смазочного материала, температурного режима, от количества навешенных механизмов. У современных двигателей механический КПД ц_мсх = 0,70-^0,85.

Эффективную мощность двигателя находят по уравнению

В этом уравнении произведениер, г|_мех принято называть средним эффективным давлением р_е, представляющим собой условное постоянное давление на поршень, которое производит работу, равную эффективной работе на валу двигателя.

Выражая N_e через среднее эффективное давление, получаем.

Для сравнения степени использования рабочего объема цилиндров двигателей различных типов пользуются понятием «литровая мощность» (ЛГ_Л), трактуемым как отношение эффективной мощности к рабочему объему всех цилиндров двигателя, выраженному в литрах:

Среднее значение литровой мощности у современных карбюраторных двигателей лежит в пределах 15—40 кВт/л, у дизелей — 8—25 кВт/л.