Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Moc silnika - jak oni to obliczają?

elektronic-27 15 Wrz 2013 15:17 4038 5
  • #1
    elektronic-27
    Poziom 16  
    Moje pytanie nie dotyczy konkretnego silnika, ale ogólnie wszystkich spalinowych. Jak konstruktorzy dochodzą do tego że jeden silnik ma 90 KM, inny 140 KM albo 500 KM. Ja wiem, że są jakieś tam wzory, ale skąd biorą dane żeby to obliczyć?
  • #3
    12pawel
    Poziom 33  
    elemen_th napisał:
    Słyszał o takim czymś jak np. hamownia?

    Hamownia służy do pomiaru mocy silnika a nie do obliczenia. Konstruktorzy muszą moc policzyć żeby zaprojektować odpowiednio silnik.
    Zalążek obliczeń znajdziesz np tu http://autowiedza.republika.pl/moc_i_sprawnosc.html
  • #4
    andrzej lukaszewicz
    Poziom 39  
    12pawel napisał:
    Hamownia służy do pomiaru mocy silnika

    Hamownia służy do pomiaru mocy na "kołach", a nie mocy samego silnika.
  • #6
    BigChris
    Poziom 9  
    Charakterystyka mocy i momentów silnika wyłania się podczas poszczególnych etapów projektowania i wynika z podstaw budowy i działania itp. W ogromnym skrócie można to streścić następująco:

    1. Sprawność silnika - czyli to jaki jest stosunek dostarczonej energii do wytworzonej mocy. Każdy silnik posiada jakąś swoją sprawność ogólną, która jest iloczynem:
    - sprawności teoretycznej, wynikającej z obiegów porównawczych (Otta, Diesla, Sabathego). Obiegi te są obiegami zakładającymi użycie gazu doskonałego jako czynnika pracującego oraz pomijającymi takie zjawiska jak spadki ciśnienia czy wzrost entropii, więc z rzeczywistością nie mają zbyt wiele wspólnego ale są podstawą obliczeń porównawczych.
    - sprawności indykowana, związanej z obiegiem indykowanym, uwzględniającej straty związane z wymianą ładunku podczas rzeczywistej pracy
    - sprawności mechanicznej uwzględniającej straty mechaniczne pracy indykowanej wynikające m.in. z oporów tarcia elementów układu tłokowo-korbowego, oporów wentylacyjnych czy napędu układu rozrządu.
    - sprawności cieplnej będącej stosunkiem pracy indykowanej do ilości ciepła dostarczonego do układu. Często jest ona pomijana przy obliczaniu sprawności ogólnej.

    Jak ogólnie wiadomo silnik spalinowy przy współczynniku sprawności ogólnej 0,20-0,32 dla ZI i 0,28-0,45 dla ZS jest zwykłym marnotrawstwem energii bo grubo ponad jej połowa jest oddawana do atmosfery w postaci (głównie) ciepła.

    2. Kinematyka układu tłokowo-korbowego i działające nań siły:
    - siły bezwładności czyli okrutne science-fiction ;) w skrócie, wynikają z budowy korbowodów, tłoków, wału itp. i oblicza się je inaczej dla elementów wykonujących ruch postępowo zwrotny oraz tych wykonujących ruch obrotowy.
    - siły gazowe, czyli te działające bezpośrednio na denko tłoka.
    - siły styczne. Z definicji składowa prostopadła do ramienia wykorbienia pochodząca od siły przenoszonej przez korbowód. Czyli tak jakby wypadkowa sił bezwładności i gazowych. Ze względu na działanie sił stycznych powodujących nierównomierność pracy silnika stosuje się akumulatory energii w postaci kół zamachowych i dwumasowych.

    Z całej tej teorii biorą się wskaźniki pracy, czyli:
    - prędkość obrotowa czyli liczba obrotów wału korbowego w jednostce czasu. Wynika ona głównie z pojemności cylindrów (im mniejsza pojemność tym większa musi być prędkość obrotowa ze względu na przyrost sił bezwładności) i jest ograniczona wytrzymałością elementów układu korbowo-tłokowego.
    - moment obrotowy czyli iloczyn promienia wodzącego i siły. Mierzony na wale korbowym i uśredniany ze względu na swoją zmienność w czasie wynikającą z nierównomierności pracy silnika.
    - moc czyli iloraz pracy i czasu. W przypadku silnika oblicza się tzw. moc użyteczną zależną od średniej wartości momentu obrotowego, czasu jednego obrotu wału i pracy w tym czasie wykonanej (iloczynu siły i drogi, czyli siły stycznej i ramienia wykorbienia).

    Oczywiście wpływ na te wskaźniki mają również takie sprawy jak:
    - budowa głowicy i układu rozrządu, czyli m.in. kształt i wielkość komory spalania, kształt i wielkości kanałów dolotowych i wydechowych, kąt natarcia przylgni zaworu na gniazdo, kąt ścięcia prowadnicy w kanale, ilość zaworów, ich czas oraz kąt otwarcia itp itd.
    - budowa układu dolotowego (ile powietrza i o jakim ciśnieniu się w nim zmieści) i wydechowego (jak szybko opróżniana będzie komora spalania w suwie wydechu).
    - układ zasilania - czas i ilość dostarczanego paliwa ciekłego do mieszanki.

    No, to tak w skrócie. Po więcej odsyłam do literatury. Ze swojej strony mogę polecić m.in.:
    -Engineering Fundamentals of the Internal Combustion Engine - Willard W. Pulkrabek
    -Internal Combustion Engine Fundamentals - John Heywood
    -Internal Combustion Engines - Kazimierz Lejda, Paweł Woś
    -Podstawy budowy silników - Sławomir Luft
    -Silniki Spalinowe - Piotr Zając, Leon Maria Kołodziejczyk
    -Tłokowe silniki spalinowe średnio- i szybkoobrotowe - Wajand
    -The Science and Technology of Materials in Automotive Engines - Hiroshi Yamagata