Цитата:
Допис від hats
|
Считаем дальше
Рабочий объем двигателя численно равен произведению площади сечения цилиндра на величину хода поршня, или:
Vдв= 3,14*D2*S/4,
где D – диаметр цилиндра, см; S – ход поршня, см.
Ход поршня равен диаметру окружности, по которой движется геометрическая ось нижней шейки шатуна двигателя при вращении коленчатого вала двигателя.
В метрических единицах объем модельных двигателей принято выражать в кубических сантиметрах (куб.см).
Максимальные и минимальные обороты показывают величину максимальных и минимальных устойчивых оборотов коленчатого вала двигателя, гарантируемых производителем при работе на стандартном топливе и при нормированной нагрузке. Обычно указывается число оборотов, совершаемых коленвалом мотора за одну минуту.
Эта величина (n) может обозначаться двумя равнозначными способами:
n = 4500 об/мин = 4500 мин-1
Мощность двигателя – величина, показывающая, какую работу может совершить двигатель за единицу времени. Мощность выражается в киловаттах (кВт), или в лошадиных силах (л.с.). Эти две величины связаны между собой так:
1 кВт = 1.36 л.с.
1 л.с. = 0.74 кВт
Различают два параметра, характеризующие мощность двигателя: мощность, развиваемая в цилиндре двигателя (она называется индикаторной мощностью, и обозначается как Ni), и мощность на валу двигателя (она называется эффективной мощностью, и обозначается как Ne). Эффективная мощность меньше индикаторной мощности на величину потерь в самом двигателе.
Таким образом, коэффициент полезного действия двигателя (КПД, обозначается как η) равен:
η = Ne/Ni
Мощность двигателя зависит от его рабочего объема, оборотов и среднего эффективного давления газов в цилиндре при рабочем ходе. Мощность определяется по формуле:
Ni = Vдв*n*Pi/k,
где Vдв – объем двигателя, куб.см, n - скорость вращения коленвала, об/мин; Pi – среднее индикаторное давление, кг/см2; k - безразмерный коэффициент. Для двухтактных двигателей k=450, а для четырехтактных k=900.
Есть еще одна величина, от которой значительно зависит среднее индикаторное давление, а следовательно, и мощность двигателей – это степень сжатия. Чем выше степень сжатия, тем больше тепла, выделяющегося при сгорании топлива, преобразуется в полезную работу, тем выше КПД двигателя.
Степенью сжатия (e) называется отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания (часто этот параметр называют геометрической степенью сжатия). Степень сжатия рассчитывается по формуле:
e = (Vдв+Vc )/Vc,
где Vc – объем камеры сгорания, который ограничен снизу донцем поршня, в момент его нахождения в ВМТ.
Обычно пользователя интересует максимальная мощность, которую может развить двигатель. Однако это не самый показательный параметр, т.к. он характеризует мощность двигателя в самом напряженном режиме работы, тогда как двигатели обычно оснащены карбюратором, и большее время эксплуатируются именно в переходных, менее напряженных режимах. Следовательно, гораздо важнее знать зависимость мощности двигателя от скорости вращения коленвала, и от величины нагрузки.
Внешняя характеристика (Nвн) показывает зависимость эффективной мощности двигателя от числа оборотов коленвала при полностью открытой дроссельной заслонке карбюратора, и при изменении передаваемого на винт модели крутящего момента (с разной нагрузкой, или – с винтами разного шага).
Красная кривая на диаграмме показывает, что абсолютно максимальную мощность двигатель может развить только с винтом, имеющим при неизменном диаметре определенный шаг (синяя кривая).
Дроссельная (или – винтовая) характеристика (Nвинт) показывает зависимость эффективной мощности двигателя от числа оборотов коленвала при нагрузке двигателя винтом фиксированного диаметра и шага при различных углах открытия дроссельной заслонки карбюратора.
Винтовые и дроссельные характеристики обычно составляют семейство нагрузочных характеристик, т.к. снимаются для различных винтов (черные, коричневая, синяя и зеленая кривые) при различном положении дроссельной заслонки карбюратора (красные пунктирные кривые).
Из представленной диаграммы можно сделать вывод о том, что для отбора от двигателя максимальной мощности, предпочтение следует отдать оптимальному «синему» винту, «коричневый» винт несколько тяжел для максимальных оборотов, но более «тяговит» и будет лучше работать на переходных режимах при частично закрытой заслонке, а установка на модель легкого «зеленого» винта позволит «раскрутить» мотор, и ходить с максимальной скоростью.
