Jakie wskaźniki najlepiej charakteryzują nowoczesność silnika spalinowego?

‹ Poprzedni wpis

Ciekawa technologia

Następny wpis ›

YACHTIC partnerem medialnym XVII Targów Żeglarstwa i Sportów Wodnych Boatshow

Dodane dnia 22 Październik 2015 r.

Wskaźnikami najlepiej charakteryzującymi nowoczesność silnika są: średnie ciśnienie użyteczne oraz objętościowy wskaźnik mocy. Innymi słowy maksymalna wartość średniego ciśnienia użytecznego i wartość objętościowego wskaźnika mocy mówią o tzw. wysileniu silnika. Oczywiste jest, że nadmierne wysilenie, któremu towarzyszą duże obciążenia mechaniczne i cieplne może zmniejszyć trwałość silnika. Z drugiej jednak strony daje ono możliwość zmniejszenia masy silnika oraz poprawienia jego wskaźników ekonomicznych i ekologicznych. Co to są, zatem te wymienione wskaźniki? Otóż średnie ciśnienie użyteczne pe jest to takie stałe, obliczeniowe ciśnienie zastępcze, które działając na tłok w czasie jednego suwu rozprężania, wytworzyłoby pracę równą pracy użytecznej silnika. Można też tak definiować, że ciśnienie to wykonałoby pracę równoważną pracy momentu obrotowego Mo w czasie jednego pełnego obiegu silnika.

Interpretację graficzną średniego ciśnienia użytecznego przedstawiono na rysunku w postaci czerwonego prostokąta na tle wykresu indykatorowego silnika. Na tym rysunku wyjaśniona została również zależność między pe i Mo.

Drugi, wymieniony wskaźnik (też na załączonym rysunku), mówiący o wysileniu silnika, czyli objętościowy wskaźnik mocy Nv, wyrażany w kW/dm3 lub KM/dm3, określa stosunek znamionowej mocy użytecznej do objętości skokowej silnika. Innymi słowy jest to moc użyteczna silnika uzyskiwana z jednego dm3 (litra) objętości skokowej. Wskaźnik ten mówi, zatem o wykorzystaniu objętości skokowej silnika.

W nowoczesnych silnikach z zapłonem samoczynnym wartości maksymalnego średniego ciśnienia użytecznego pe-max wynoszą średnio 2,5 MPa, a nawet sięgają 3,0 MPa W silnikach z zapłonem iskrowym wynoszą około 2,3 MPa. Objętościowy wskaźnik mocy Nv w silnikach z zapłonem samoczynnym, mocno wysilonych, spotyka się 110 kW/dm3 W silnikach z zapłonem iskrowym 100, 150, 230 kW/dm3. Większe wartości objętościowego wskaźnika mocy w silnikach z zapłonem iskrowym wynikają głównie z ich większych prędkości obrotowych. Jeśli wziąć pod uwagę, że na przykład trzydzieści lat temu maksymalne, średnie ciśnienie użyteczne w silnikach z zapłonem samoczynnym wynosiło około 1,0 MPa, a objętościowy wskaźnik mocy osiągał wartość około 30 kW/dm3, to widać jak wielki dokonał się postęp w budowie silników spalinowych. Przytoczone, duże wartości wskaźników typowe są przede wszystkim dla różnych silników samochodowych, bowiem w ich produkcji stosowane są zwykle nowe, wysokie technologie. Wiele silników samochodowych, w tym niektóre o bardzo wysokich technologiach „przenika” powoli do jachtingu. Przykładem mogą być silniki z układami wtryskowymi Common Rail.