Что такое литровая мощность двигателя

Что в автомобиле означает объём двигателя — 1,2 л, 1,4 л, 1,6 л и т.д.?

Литраж двигателя в значительной степени отражает его мощность и иные рабочие параметры.

И, для начала мы должны определится, что — 1 литр = 1000 куб.см (кубические сантиметры или см3).

Итак, автомобиль с двигателем 1,2л, будет иметь объём:

1,2 × 1000 = 1200 куб.см,

Аналогично, возьмём автомобиль с объемом двигателя 1,4 л, соответственно объем 1400 куб.см и так далее.

Рабочий объём двигателя, равен сумме рабочих объёмов всех цилиндров двигателя, так что если автомобиль с объемом 1,2 л имеет 4-цилиндровый двигатель, это означает, что объем каждого цилиндра составляет 1200 ÷ 4 = 300 куб. см.

Объем цилиндра – V, определяется по формуле:

где D2 — диаметр цилиндра в квадрате, а h — длина хода цилиндра.

Таким образом, когда вы вычисляете объем каждого цилиндра 4-цилиндрового автомобиля объемом 1200 куб. см, используя вышеприведенную формулу, измерив диаметр и ход, вы в конечном итоге получаете 300 куб. см или чуть больше, но очень близко к 300 см3, так как число π — число не абсолютное.

Теперь, о технической части :

Какое это имеет значение?

В общем, производительность двигателя (мощность, крутящий момент, ускорение и т. д.), в полной мере зависят от того, сколько топлива он может сжечь, когда поршень внутри цилиндра совершает возвратно-поступательные движения; то есть, когда он движется от самой верхней точки цилиндра, называемой верхней мертвой точкой, к самой нижней точке цилиндра, называемой нижней мертвой точкой.

Но, тут есть одна загвоздка!

Вы не можете добавлять бесконечное количество топлива, потому что вам нужен воздух, чтобы в полном объёме сжечь это топливо, а недогоревшее не отправлялось в выхлопную трубу и не детонировало, там.

Из этого следует, что для получения большей производительности, вам нужно сжигать большее количество топлива, а для того, чтобы сжигать больше топлива, необходимо всасывать много воздуха в этот цилиндр.

Самый простой способ, это воплотить, — иметь цилиндр большей вместимости, который будет вмещать больший объём воздуха, и таким образом, сможет сжигать больше топлива, обеспечивая лучшую производительность.

Однако следует помнить, что больший двигатель также означает, что он будет менее экономичным.

Поскольку он должен будет сжигать определенное количество топлива, чтобы продолжать работать, и будет потреблять больше топлива даже на низких скоростях и оборотах двигателя, когда вам действительно не нужны эти характеристики.

Дорогие Друзья! Если данная статья была Вам полезна, то пожалуйста не забудьте проголосовать за неё нажав на кнопку с пальцем вверх, а также подписаться на канал и поделится с друзьями в соцсетях!

И хотя есть и другие способы повышения производительности, увеличение объёма двигателя, — самый простой, и самый примитивный способ, сделать это.

Однако существующие более современные технологии, такие как турбонаддув, или увеличение степени сжатия с использованием прямого впрыска, являются гораздо эффективными методами, поскольку они не оказывают существенного влияния на увеличение расхода топлива.

Таким образом на сегодняшний день, формула – «более мощный двигатель, — это лучший двигатель», на самом деле уже не работает.

Так как, благодаря усовершенствованным технологиям, небольшие двигатели стали более мощными, и в то же время экономичными!

Источник

Литровая мощность

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое «Литровая мощность» в других словарях:

ЛИТРОВАЯ МОЩНОСТЬ — отношение мощности двигателя внутр. сгорания к рабочему объёму двигателя. Этот показатель характеризует степень совершенства двигателя. По Л. м. можно сравнивать конструкции однотипных двигателей. Наибольшую Л. м. имеют форсированные автомоб. и… … Большой энциклопедический политехнический словарь

литровая мощность двигателя — variklio litražas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Vidaus degimo variklio visų cilindrų darbo tūrių suma. Cilindro darbo tūris lygus jo skerspjūvio ploto ir stūmoklio eigos sandaugai. Matuojamas litrais. atitikmenys: angl. engine output… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

МОЩНОСТЬ судового двигателя — величина, определяющая способность судового двигателя производить определенное количество работы в единицу времени. В системе СИ измеряется в киловаттах: 1 кВт=1,36 л. с. = 102 кГс м/с. Измерение М. производится по косвенным показателям:… … Морской энциклопедический справочник

Удельная мощность — Удельная мощность отношение потребляемой устройством мощности к его массе (или объёму). Удельная мощность автомобиля Применительно к автомобилям удельной мощностью называют максимальную мощность мотора, отнесённую ко всей массе автомобиля.… … Википедия

Читайте также:  Схема устройство двигателя матиза

Удельная мощность — отношение мощности двигателя к его массе или др. параметру. Мощность поршневого двигателя, отнесённая к литражу двигателя (См. Литраж двигателя), называется литровой мощностью; отнесённая к суммарной площади его поршней поршневой… … Большая советская энциклопедия

Porsche 911 — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей … Википедия

Автомобильный двигатель — Для автомобилей могут быть применены тепловые (внутреннего сгорания и паровые) и электрические двигатели. Подавляющее большинство А. д. являются поршневыми двигателями внутреннего сгорания (ПДВС). По рабочему процессу автомобильные ПДВС… … Большая советская энциклопедия

двигатель авиационный — Рис. 1. Зависимость тяги от скорости полёта. двигатель авиационный — тепловой двигатель для приведения в движение летательных аппаратов (самолётов, вертолётов, дирижаблей и пр.). С момента зарождения авиации и до конца 2 й мировой войны… … Энциклопедия «Авиация»

двигатель авиационный — Рис. 1. Зависимость тяги от скорости полёта. двигатель авиационный — тепловой двигатель для приведения в движение летательных аппаратов (самолётов, вертолётов, дирижаблей и пр.). С момента зарождения авиации и до конца 2 й мировой войны… … Энциклопедия «Авиация»

ДВИГАТЕЛЬ МОДЕЛИ судна — двигатель, служащий для приведения в движение модели. На моделях устанавливают двигатели внутреннего сгорания (ДВС), электродвигатели, простейшие двигатели (резиномоторы, пружинные), а иногда паровые машины и турбины. Из ДВС на моделях применяют… … Морской энциклопедический справочник

Источник

Литровая мощность и основные методы форсирования

Литровая мощность представляет собой эффективную номинальную мощность, которая снимается с единицы общего рабочего объема двигателя. Формула для расчета: Nл = Ne/iVh = pen/(30t).

От литровой мощность будут зависеть следующие характеристики: рабочий объем, габариты и масса двигателя. То есть, чем больше будет литровая мощность, тем меньше будет рабочий объем, масса и габариты двигателя, при условии, что номинальная мощность будет одинаковой.

Благодаря литровой мощности можно оценить степень форсированности. Если двигатель имеет высокое значение Nл, то его можно назвать форсированным.

Повышение литровой мощности

Форсированием двигателя называют комплекс специальных технических мероприятий, которые способствуют повышению литровой мощности.

Существует несколько способов форсирования двигателей. Они следуют из следующего выражения: Nл будет увеличиваться вместе с увеличением номинальной величины частоты вращения, при использовании двухтактного рабочего процесса и при увеличении среднего эффективного давления.

Посредством увеличения номинальной величины частоты вращения увеличивается литровая мощность в карбюраторных двигателях. Для представителей современных моделей может использоваться количество оборотов до 6500 в минуту и выше.

У дизельных грузовых автомобилей номинальная частота вращения не превышает 2600 оборотов в минуту. Именно поэтому литровая мощность дизельных двигателей без наддува не превышает уровня от 12 до 15 кВт/л, что значительно ниже по сравнению с аналогичным показателем карбюраторного двигателя, мощность которого варьирует от 20 до 50 кВт/л.

В настоящее время удается преодолеть трудности при форсировании по частоте вращения во многих конструкциях легковых автомобилей. Сейчас все больше и больше двигателей дизелей появляется с показателем номинальной мощности от 4500 до 5500 оборотов в минуту, при литровой мощности до 20 кВт/л.

Форсирование по частоте вращения для дизелей значительно реже встречается, чем для карбюраторных двигателей. Для последних такой способ повышения показателя литровой мощности можно назвать одним из основных.

Если провести анализ зависимости, то видно, что при переходе от 4-тактного рабочего цикла к 2-тактному литровая мощность может увеличиться до двух раз.

На самом деле, этот показатель увеличивается в 1,5-1,7 раза из-за использования лишь небольшой части от всего рабочего объема на процессы снижения качества очистки, газообмена, а также на наполнение цилиндров. Еще одним фактором является дополнительная затрата энергии на осуществление привода продувочного насоса.

Достоинства двухтактного двигателя

Существенным достоинством двухтактного двигателя является большая литровая мощность – около 50-70%. Неиспользование части от всего рабочего объема с целью получения индикатной работы может привести к тому, что они обладают более низкими энергоэкономическими показателями, по сравнению с четырехтактными двигателями.

Недостатки двухтактных ДВС

К недостаткам двухтактных ДВС можно отнести:

  • большая тепловая напряженность в элементах цилиндропоршневой группы, связанная с кратковременным протеканием процессов газообмена
  • меньший теплоотвод от деталей, которые формируют камеру сгорания
  • больший теплоподвод к тким деталям за единицу времени (это объясняется более частым прохождением процессов сгорания).

Огромным недостатком двухтактного карбюраторного двигателя является потеря небольшой части горючей смеси за время продувки цилиндра. Это сильно снижает показатели экономичности.

Читайте также:  Фен интерскол не работает двигатель

Мероприятия по повышению литровой мощности

Особое место среди таких мероприятий можно отвести форсированию двигателей по показателю среднего эффективного давления рс.

Существенного увеличения Nл при помощи повышения рс можно достигнуть лишь в том случае, если существенно увеличивается тепловая нагруженность в рабочем цикле из-за подвода к рабочему телу очень большого количества теплоты.

При этом необходимая подача в цилиндр несколько большего количества топлива требует полного сжигания топлива, а также большого количества окислителя. При этом возрастает цикловая подача qп. На практике это можно реализовать только путем увеличения количества свежих зарядов, которые будут нагнетаться в цилиндр двигателя под высоким давлением.

Такой способ называется наддув двигателя. При этом ре будет возрастать почти пропорционально по отношению к увеличению плотности этих свежих зарядов.

Недостатки наддува двигателя (приводный компрессор)

Одним из существенных недостатков такой системы является снижение экономичности двигателя, которое обусловлено необходимостью затрат большей энергии на привод компрессора.

На практике среди современных двигателей наибольшее распространение получил такой тип наддува, как газотурбинный наддув.

В такой центробежном компрессоре будет использоваться энергия ОГ, которая срабатывает в газовой турбине, которая конструктивно объединена с компрессором в единый агрегат, называемый турбокомпрессором.

Между агрегатом наддува и коленчатым валом в двигателе при газотурбинном наддуве нет механической связи. Применение турбокомпрессора будет заметно ухудшать приемистость двигателя, а также тяговые характеристики. Это объясняется инерционностью системы роторов турбокомпрессора, уменьшением количества энергии отработавших газов во время малых нагрузок, из-за чего в начале разгона не будет обеспечиваться подача в цилиндр необходимого количества свежего заряда. Чтобы преодолеть эти недостатки, очень часто возникает необходимость использовать комбинированный наддув.

Система комбинированного наддува

Такая система может использоваться в различных конструктивных вариантах. Она чаще всего представляет собой некоторые комбинации наддува с использованием приводного компрессора и газотурбинным наддувом. Чтобы повысить плотность свежего заряда, который будет подаваться в цилиндр двигателя, во многих случаях используют колебательные явления в системе газообмена, то есть пульсации РТ, происходящие в системе выпуска и впуска. Они являются результатом прохождения циклов следования процессов газообмена в цилиндрах. Рассмотрим на примере. Впускному парубку нужно задать такие конструктивные параметры (площадь и длину проходимого сечения), которые перед закрытием клапана около него смогут создать волну сжатия, чтобы масса заряда, поступающего в цилиндр, значительно увеличилась.

Аналогичного эффекта можно получить в результате настройки выпускного трубопровода, чтобы создать вблизи него волну разрежения при открытом выпускном клапане. Благодаря таким действиям будет улучшена очистка цилиндров, так как будет поступать большее количество свежих зарядов.

Если будет сделан правильный выбор геометрических параметров, системы газообмена в разных случаях при помощи динамического наддува можно увеличить мощность двигателя автомобиля от 15 до 25%. Во время использования наддува увеличивается тепловая и механическая напряженность элементов, которые формируют камеру сгорания, а это один из основных факторов, которые ограничивают возможное увеличение плотности в свежем заряде, который поступает в цилиндр. Именно поэтому следует заранее учитывать все возможные последствия, которые могут произойти из-за роста механических или тепловых нагрузок на элементы двигателя.

Источник

Литровая мощность и методы форсирования двигателей

Литровой мощностью называют номинальную эффективную мощность, снимаемую с единицы рабочего объема двигателя:

Чем выше литровая мощность, тем меньше рабочий объем и соответственно меньшие габариты и массу имеет двигатель при одинаковой номинальной мощности.

По литровой мощности оценивают степень форсированности. Двигатели, имеющие высокие значения Nл называют форсированными.

Форсирование двигателя — это комплекс технических мероприятий, способствующих повышению литровой мощности.

Возможные способы форсирования двигателей следуют из выражения; Nл увеличивается с увеличением номинальной частоты вращения n, среднего эффективного давления ре или при применении двухтактного рабочего процесса.

Увеличение литровой мощности посредством повышения n широко используется в карбюраторных двигателях, для с временных моделей которых n достигает 6500 мин-1 и выше.

Дизели грузовых автомобилей, как правило, имеют номинальную частоту вращения, не превышающую 2600 мин-1.

По этой причине литровая мощность дизелей без наддува находится в пределах от 12 до 15 кВт/л и существенно уступает аналогичному показателю карбюраторных двигателей, имеющих Nл = 20…50 кВт/л.

Однако в настоящее время в ряде конструкций дизелей легковых автомобилей трудности форсирования их по частоте вращения удается преодолеть. Появляется все большее количество дизелей с номинальной частотой вращения n = 4500…5500 мин-1 и литровой мощностью до 20 кВт/л.

Для дизелей форсирование по частоте вращения менее характерно, чем для двигателей карбюраторных, для которых этот способ повышения литровой мощности является одним из основных.

Как следует из анализа зависимости, при переходе с четырехтактного рабочего цикла на двухтактный литровая мощность должна увеличиваться в два раза.

Читайте также:  Что такое двигатель bosh

В действительности же при этом Nл увеличивается всего лишь в 1,5… 1,7 раза вследствие использования лишь части рабочего объема на процессы газообмена и снижения качества очистки и наполнения цилиндров, а также в результате дополнительных затрат энергии на привод продувочного насоса.

Большая (на 50…70%) литровая мощность — существенное достоинство двухтактного двигателя. Однако недоиспользование части рабочего объема цилиндра для получения индикаторной работы приводит к тому, что они имеют заметно более низкие энергоэкономические показатели, чем аналогичные четырехтактные двигатели.

К недостаткам двухтактных ДВС следует отнести сравнительно большую тепловую напряженность элементов цилиндропоршневой группы из-за более кратковременного протекания процессов газообмена и, следовательно, меньшего теплоотвода от деталей, формирующих камеру сгорания, а также большего теплоподвода к ним в единицу времени, что объясняется вдвое более частым следованием процессов сгорания.

Большим недостатком двухтактных карбюраторных двигателей является потеря части горючей смеси в период продувки цилиндра, что значительно снижает их экономичность.

Особое место в ряду мероприятий, направленных на повышение литровой мощности, занимает форсирование двигателей по среднему эффективному давлению рс.

Однако существенного увеличения Nл путем повышения рс удается достигнуть лишь при увеличении тепловой нагруженности рабочего цикла из-за подвода к рабочему телу большего количества теплоты.

Необходимая для этого подача в цилиндр большего количества топлива (возрастание цикловой подачи qп) требует для его полного сжигания и большего количества окислителя. На практике это реализуется путем увеличения количества свежего заряда, нагнетаемого в цилиндр двигателя под давлением.

Этот способ носит название наддува двигателя. При этом ре возрастает практически пропорционально увеличению плотности свежего заряда.

На рисунке изображена схема двигателя с наддувом и механическим приводом компрессора от коленчатого вала.

Рис. Схема наддува двигателя с приводным компрессором

Одним из недостатков такой системы наддува является существенное снижение экономичности двигателя, обусловленное необходимостью затрат энергии на привод компрессора.

Наибольшее распространение в практике современного двигателестроения получил газотурбинный наддув, схема которого приведена на рисунке выше.

Здесь для привода центробежного компрессора 1 используется энергия ОГ, срабатываемая в газовой турбине 2, конструктивно объединенной с компрессором в единый агрегат, который называют турбокомпрессором (ТК).

Поскольку при газотурбинном наддуве отсутствует механическая связь агрегата наддува с коленчатым валом двигателя, применение ТК заметно ухудшает тяговые характеристики и приемистость двигателя. Это связано с инерционностью системы роторов ТК, а также с уменьшением энергии отработавших газов при малых нагрузках, в связи с чем, особенно в начале разгона, не обеспечивается подача в цилиндр нужного количества свежего заряда. Для преодоления этих недостатков нередко возникает необходимость использования комбинированного наддува. Система комбинированного наддува выполняется в различных конструктивных вариантах и обычно представляет собой определенные комбинации наддува с приводным компрессором и газотурбинного наддува.

Для повышения плотности свежего заряда, подаваемого в цилиндры двигателя, в ряде случаев используются колебательные явления в системах газообмена (пульсации РТ в системе впуска и выпуска), являющиеся результатом цикличности следования процессов газообмена в цилиндре.

Если, например, задать впускному патрубку такие конструктивные параметры (в основном длину и площадь проходного сечения), чтобы перед закрытием впускного клапана около него была волна сжатия, то масса поступающего в цилиндр заряда увеличивается.

Аналогичный эффект можно получить, «настроив» выпускной трубопровод так, чтобы при открытом выпускном клапане вблизи него была волна разрежения. В результате этого улучшится очистка цилиндров и в него поступит большее количество свежего заряда.

При правильном выборе геометрических параметров систем газообмена в отдельных случаях с помощью динамического наддува становится возможным увеличить эффективную мощность двигателя на 15…25%.

При использовании наддува увеличивается механическая и тепловая напряженность элементов, формирующих камеру сгорания, что является одним из основных факторов, ограничивающих возможное увеличение плотности свежего заряда, поступающего в цилиндр. Поэтому при конструировании двигателей с наддувом и выборе величины давления на выходе из компрессора р’х необходимо учитывать возможные последствия роста механических и тепловых нагрузок на его элементы.

По величине создаваемого на входе в цилиндр дизеля давления рк (или степени повышения давления Пк=pк/p0) различают наддув низкий Пк 1,5…2,0 и высокий Пк > 2,0. При этом эффективная мощность двигателя увеличивается соответственно на 20…30, 40…50 и более 50%.

Применение наддува в двигателях с искровым зажиганием требует принятия специальных мер по предотвращению нарушения процесса сгорания, называемого детонацией. Это обстоятельство, а также более высокая тепловая напряженность лопаток турбины из-за большей температуры ОГ существенно усложняют практические возможности использования наддува в двигателях данного типа.

Источник