Двигатель — 3. Бензиновый двигатель — 1. Основы работы — 3. Крутящий момент, мощность, КПД и расход

Академия DiagnostData — Обучение автомобильных систем. Двигатель → 3. Бензиновый двигатель → 1. Основы работы → тема 3 из 4. Чем мотор тянет и сколько он тратит. Разберём крутящий момент и мощность, откуда берётся КПД и куда уходят потери, что такое удельный расход, как на него влияют лямбда и угол зажигания — и как снизить расход в езде. Содержание: 0:00 Момент и мощность 0:57 КПД 2:03 Потери 2:55 Удельный расход 4:10 Расход в езде ▸ Момент и мощность. Сила, умноженная на плечо. Сила на поршне → шатун → шейка коленвала; момент зависит от радиуса кривошипа. Сила и кривошип на одной линии — плечо равно нулю. Смесь должна гореть, когда плечо уже растёт — тогда момент наибольший. Растёт до максимума, потом падает: впускные клапаны ограничивают наполнение. ▸ КПД. Не вся энергия топлива — работа: КПД меньше 100 %. Цикл — на диаграмме давление по объёму. Сжатие, сгорание при постоянном объёме, расширение, охлаждение: площадь = работа. Газы ещё под давлением — часть этой энергии берёт турбонаддув. Настоящая диаграмма с идеальной не совпадает. ▸ Потери. Прикрытый дроссель — разрежение во впуске, мотор его преодолевает. Работа на выталкивание газов. При непосредственном впрыске момент задаёт количество топлива. Теплота греет стенки, часть уходит излучением. При послойном заряде газовая оболочка бережёт стенки. ▸ Удельный расход. Граммы топлива на единицу работы. Лучше показывает, сколько энергии берётся из топлива, чем л/100 км. Не хватает воздуха — сгорает не полностью. Дроссель шире, КПД выше — расход ниже; зажигание раньше. Пропуски воспламенения — расход резко растёт. Дроссель открыт, насосные потери малы — расход заметно ниже. ▸ Расход в езде. Меряют в ездовом цикле; водитель может снизить на 20–30 %. Давление в шинах, высшая передача около 2 000 об/мин, ровная езда. 3 минуты холостого хода = топливо на 1 км пути. Груз, скорость, багажник на крыше, потребители, грязный фильтр, свечи с нагаром. Цифры урока • M = F · s — крутящий момент — сила на плечо • ﹤ 100 % — КПД: часть энергии топлива неизбежно теряется ≈ 2 600 об/мин — минимум удельного расхода — при большой нагрузке (пример карты) • 20–30 % — может сэкономить водитель против паспортного расхода Главное • Момент — сила на плечо; растёт до максимума и падает из-за наполнения. • КПД ограничен степенью сжатия и детонацией; потери — газообмен, тепло, трение. • Удельный расход: богатая — неполное сгорание, слишком бедная — пропуски; свой угол зажигания на каждый режим. • Карта расхода: минимум при большой нагрузке; в езде можно сэкономить 20–30 %. Диагносту на заметку. Мотор на однородной смеси держит λ = 1 ради нейтрализатора, поэтому расход здесь управляется углом зажигания: сбитый угол — и расход растёт на любом режиме. Подробный урок с кадрами: https://diagnostdata.ru/obuchenie/dvigatel/benzinovyi-dvigatel/osnovy-raboty/krutiashchii-moment-moshchnost-kpd-i-udelnyi-raskhod-benzinovogo-dvigatelia-p-v-diagramma-poteri-i-karta-raskhoda/ ▶ Следующая тема 3.1.4 — Бензин и другие топлива: октановое число https://diagnostdata.ru/obuchenie/dvigatel/benzinovyi-dvigatel/osnovy-raboty/benzin-i-drugie-topliva-oktanovoe-chislo-ron-i-mon-marki-svinets-ispariaemost-sera-prisadki-gaz-i-spirty/ Все темы раздела «1. Основы работы»: • 1. Как работает бензиновый двигатель: четыре такта и искра — https://diagnostdata.ru/obuchenie/dvigatel/benzinovyi-dvigatel/osnovy-raboty/kak-rabotaet-benzinovyi-dvigatel-chetyre-takta-iskra-fazy-gazoraspredeleniia-stepen-szhatiia-i-koeffitsient-l/ • 2. Детонация: почему двигатель «звенит» — https://diagnostdata.ru/obuchenie/dvigatel/benzinovyi-dvigatel/osnovy-raboty/dvigatel-3-benzinovyi-dvigatel-1-osnovy-raboty-2-detonatsiia-pochemu-dvigatel-zvenit/ ▶ 3. Крутящий момент, мощность, КПД и расход бензинового мотора (эта тема) • 4. Бензин и другие топлива: октановое число — https://diagnostdata.ru/obuchenie/dvigatel/benzinovyi-dvigatel/osnovy-raboty/benzin-i-drugie-topliva-oktanovoe-chislo-ron-i-mon-marki-svinets-ispariaemost-sera-prisadki-gaz-i-spirty/ Весь раздел «1. Основы работы» на сайте https://diagnostdata.ru/obuchenie/dvigatel/benzinovyi-dvigatel/osnovy-raboty/ #DiagnostData #обучение #бензин #автодиагностика