Что такое эффективная мощность двигателя и удельный расход топлива

Что такое эффективная мощность двигателя и удельный расход топлива

Если двигатель потребляет В кг/сек топлива и развивает мощ­ность N i вт, то отношение

b i = В / N i (153)

называется удельным индикаторным расходом топлива.

b e = В / N e (154)

называется удельным эффективным расходом топлива.

Величины b i и b е являются одними из показателей экономич­ности работы двигателей. Значение b i может быть определено по количеству воздуха, поступающего в цилиндр. За один цикл (при р , Т ) в цилиндр поступает воздух в объеме V s ? н . Если двигатель делает п об/сек, то при коэффициенте тактности k в цилиндре со­вершается nk цикл/сек. Количество воздуха, поступающее в ци­линдр за 1 сек; будет V s ? н nk .

Если число цилиндров дизеля z , то расход воздуха на двига­тель за 1 сек его работы

Для полного сгорания 1 кг топлива действительно необходимое количество воздуха

Величины b i и b е соответственно равны: для четырехтактных тихоходных двигателей 175—190 и 200—240 кг/(квт?ч) и четырех­тактных быстроходных 190—230 и 230—280 кг/(квт?ч); для двух­тактных тихоходных двигателей 190—215 и 220—260 кг/ (кет?ч) и двухтактных быстроходных 215—245 и 230—300 кг/(квт?ч).

Термический к. п. д. ? t цикла со смешанным подводом тепла выражается формулой (124) . У реальных двигателей ? t = 0,64 ? 0,7. Термический к. п. д. показывает ту долю тепла от всего подведен­ного в цикле, которая может быть превращена в работу при идеальных условиях протекания цикла, ? t = L / Q н Разность 1— ? t показывает ту долю тепла, которая согласно второму закону термодинамики неизбежно отводится и теряется для цикла.

Индикаторный к. п. д. учитывает все тепловые потери и пока­зывает долю тепла, превращенного во внутреннюю работу, от всего подведенного, ? i = L i / Q н . Если выражение отнести к 1 сек, то L i = N i , a расход топлива составит В кг/сек и тогда

Для четырехтактных двигателей ? i = 0,43 ? 0,5 и для двухтакт­ных ? i = 0,4 ? 0,48.

Для оценки степени использования тепла в двигателе по срав­нению с использованием тепла в термодинамическом цикле, т. е. для оценки тепловых потерь цикла в реальном ДВС по сравнению с соответствующим идеальным ДВС вводится понятие относитель­ного к. п. д. ? , представляющего отношение количества тепла, превращенного в индикаторную работу L i , к тому количеству тепла, которое могло бы быть превращено в работу L при идеаль­ных условиях протекания цикла, ? = L i / L .

Оценка экономичности ДВС в целом производится по его эф­фективному к. п. д. ? е , представляющему собой отношение тепла, превращенного в эффективную работу L e , ко всему подведенному в цикле Q н : ? е =L e /Q н . Если это выражение отнести к 1 сек, то L e = N e и расход топлива составит В. Тогда

Эффективный к. п. д. ? е учитывает как тепловые, так и меха­нические потери в двигателе и показывает ту долю тепла, которая превращается в эффективную работу, от всего подведенного в цикле. Для судовых дизелей ? е лежит в пределах 0,35—0,45. Так как ? м = N e / N i , то на основании формул (155) и (156) можно полу­чить ? е = ? i ? м . Подставив ? i = ? ? t , определяем

Механизация строительства. Расчет расхода топлива на работу строительных и дорожных машин – РТС-тендер

Обозначение: СП 12-102-2001

Статус: действующий

Название русское: Механизация строительства. Расчет расхода топлива на работу строительных и дорожных машин

Дата актуализации текста: 01.10.2008

Дата введения в действие: 18.12.2001

Область и условия применения: Свод правил распространяется на топливо карбюраторных и дизельных двигателей строительных и дорожных машин. Документ устанавливает правила нормирования расхода топлива на работу строительных и дорожных машин.

Опубликован: ГУП ЦПП № 2002

Утверждён в: Госстрой России (18.12.2001)

Дата принятия: 18.12.2001

Система нормативных документов в строительстве

СВОД ПРАВИЛ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ

МЕХАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА.
РАСЧЕТ РАСХОДА ТОПЛИВА НА РАБОТУ
СТРОИТЕЛЬНЫХ И ДОРОЖНЫХ МАШИН

СП 12-1 02 -2001

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОМУ КОМПЛЕКСУ
(ГОССТРОЙ РОССИИ)

1 РАЗРАБОТАН Центральным научно-исследовательским и проектно-экспериментальным институтом организации, механизации и технической помощи строительству (ЦНИИОМТП) и Управлением строительной индустрии, промышленности строительных материалов и механизации Госстроя России

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 376 «Эксплуатация строительно-дорожных машин и оборудования»

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Госстроя России от 18.12.2001 № 124

3 ВЗАМЕН «Методических указаний по расчету норм расхода бензина и дизельного топлива на работу строительно-дорожных машин»

ВВЕДЕНИЕ

Затраты на топливо, расходуемые строительными и дорожными машинами, значительны и составляют 10-15 % всех затрат на эксплуатацию машин.

Экономное расходование топлива поэтому является одной из постоянных проблем эксплуатации строительных и дорожных машин.

Экономия может быть достигнута планированием потребности в топливе на основе применения технически обоснованных норм расхода.

Свод правил определяет состав, порядок и методы расчета норм расхода топлива по маркам (моделям) строительных и дорожных машин, а также порядок их проверки.

Настоящий документ подготовлен ЦНИИОМТП (Колосков В. Н., Гутарев Ю. А ., Корытов Ю. А.) и Отделом механизации строительства и реформирования домостроения Управления строительной индустрии, промышленности строительных материалов и механизации Госстроя России (Молоткова Л. Н., Симонов С. Н.).

СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ

МЕХАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА.

РАСЧЕТ РАСХОДА ТОПЛИВА НА РАБОТУ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН

MECHANISATION OF CONSTRUCTION.
CALCULATION OF THE OUTLAY OF THE FUEL
FOR CONSTRUCTION AND ROAD MACHINES OPERATING

Дата введения 2001-12-18

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий Свод правил распространяется на топливо карбюраторных и дизельных двигателей (далее — топливо) строительных и дорожных машин.

Читать еще:  В чем разница между двигателями tdi и cdi

Документ устанавливает правила нормирования расхода топлива на работу строительных и дорожных машин (далее — машин).

Свод правил предназначен для использования во всех организациях строительной отрасли.

Свод правил гармонизирован с государственными строительными нормами Украины ДБН В.2.8-12-2000 «Строительная техника, оснастка, инвентарь и инструмент. Типовые нормы расхода топлива и смазочных материалов для эксплуатации техники в строительстве» в части метода расчета норм топлива машин.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем документе использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 25646-95. Эксплуатация строительных машин. Общие требования

ГОСТ 27246-87. Машины землеройные. Указания по методике обучения операторов

Руководящий документ Р 3112194-0366-97. Нормы расхода топлив и смазочных материалов на автомобильном транспорте (Минтранс России, НИИАТ).

3 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Норма расхода топлива — плановая мера потребления топлива строительно-дорожной машиной на выполнение единицы работы или на единицу рабочего времени (машино-час) при использовании машин в условиях прогрессивной технологии и рациональной организации труда.

Индивидуальная норма расхода топлива — норма расхода топлива машиной конкретной марки на производство единицы работы (продукции) или на единицу рабочего времени применительно к определенным условиям производства.

Базовая (типовая) норма расхода топлива — индивидуальная норма расхода топлива машины на средних режимах потребления мощности, рациональном использовании сменного времени и без учета местных условий эксплуатации.

Примечание Базовые нормы, как правило, определяют на основе статистической обработки многолетних данных подконтрольной эксплуатации машин, в том числе о фактических расходах топлива при указанных выше условиях эксплуатации машин.

Базовая (линейная) норма расхода топлива автомобиля — индивидуальная норма расхода топлива автомобиля, на базе которого создана строительно-дорожная машина, регламентирующая расход топлива в литрах на 100 км пробега автомобиля по определенному заданному маршруту без учета местных условий эксплуатации.

Технологическая (пооперационная) норма расхода топлива — индивидуальная норма расхода топлива на выполнение данного вида работы (операции), которая учитывает его расход на основные и вспомогательные технологические процессы производства работы (операции), расход на разогрев и пуск машин после технологических перерывов, а также технически и технологически неизбежные потери топлива при работе машин.

Групповая норма расхода топлива — норма расхода топлива на парк машин предприятия (организации), необходимая для выполнения запланированного объема работ.

Общепроизводственная норма расхода топлива — групповая норма расхода топлива, учитывающая расход топлива на основные и вспомогательные технологические процессы производства, а также на вспомогательные нужды, не связанные непосредственно с осуществлением технологического процесса.

4 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1 Нормирование расхода топлива производится для машин, эксплуатация которых организована согласно требованиям ГОСТ 25646 при использовании прогрессивной технологии строительных работ и рациональной организации труда.

При нормировании не учитываются возможные затраты топлива, вызванные отступлением от принятой технологии, нарушением рационального режима работы, применением топлива, не предусмотренного заводом — изготовителем двигателя.

4.2 Расход топлива, не связанный непосредственно с работой машины (например, на ремонтно-хозяйственные нужды), нормируется отдельно.

4.3 Нормирование расхода топлива на работу машин производится раздельно по бензину и дизельному топливу. Нормы должны периодически пересматриваться с учетом достигнутых показателей расходования топлива, повышения внутрисменного использования машин по времени и мощности.

4.4 Нормы расхода топлива разрабатываются по номенклатуре и маркам (моделям) машин в соответствии с существующей классификацией машин по Общероссийскому классификатору продукции ОК 003-93.

4.5 Организация (предприятие, фирма и т.п.) разрабатывает, как правило, сама нормы расхода топлива на машины, имеющиеся в эксплуатации, и производит опытную проверку норм (в соответствии с разделом 6 ).

Нормы утверждает руководитель (главный инженер) организации или вышестоящая организация.

4.6 Исходной информацией для нормирования расхода топлива и расчета потребности в нем служат:

— данные эксплуатационных документов на машины и их силовые установки;

— нормативные показатели, характеризующие наиболее рациональные и эффективные условия работы машин (время внутрисменного использования, коэффициент загрузки двигателя по мощности, удельный расход топлива при номинальной мощности двигателя, природно-климатические условия и др.);

— структура и численность (по маркам) парка строительных машин;

— объем и структура строительных работ (производства);

— показатели действующих стандартов на машины;

— отчетные данные о плановых и фактических расходах топлива за прошедшие годы (по маркам и видам машин, по видам работ и в целом по строительной организации);

— данные плана организационно-технических мероприятий по экономии топлива.

4.7 Нормы расхода топлива классифицируются:

— по степени укрупнения — на машину (индивидуальные) и на группу машин (групповые);

— по режиму работы — на работу оборудования и на транспортный режим (для осуществления транспортного процесса с учетом (или без учета) выполнения транспортной работы;

Примечание — Данная классификация зависит от вида машин: землеройные машины (скреперы, автогрейдеры и т.п.); машины на базе автомобилей или пневмоколесных шасси, выполняющих работы либо в период стоянки (автокраны, автогидроподъемники, бурильные машины, автоцементовозы и т.п.), либо в период передвижения (автобетоносмесители, снегоочистители и т.п.).

— по времени действия — на годовые, квартальные, на месяц, на декаду;

— по составу расходов — на технологические (пооперационные) и общепроизводственные;

— по уровням планирования — для строительных ведомств и первичных организаций (УМ, ПМК, СМУ, ДСК и т.д.).

Читать еще:  Вакуумные схемы двигателей 402

4.8 Для определения норм расхода топлива применяют расчетно-аналитический, опытный и расчетно-статистический методы.

4.8.1 Расчетно-аналитический метод основан на поэтапном расчете норм по элементам расхода топлива с учетом конструктивных особенностей машин, технологии и организации выполнения строительных работ.

Расчетно-аналитический метод применяют для определения как индивидуальных, так и групповых норм расхода топлива.

4.8.2 Опытный метод заключается в экспериментальном определении в лабораторных или производственных условиях фактического удельного расхода топлива в режимах использования машин, предусмотренных технологическим процессом и инструкциями по эксплуатации.

Опытный метод применяют в тех случаях, когда отсутствуют необходимые данные для расчета индивидуальных норм расхода топлива.

4.8.3 Расчетно-статистический метод основан на анализе статистических данных о фактическом удельном расходе топлива за ряд предшествующих лет с учетом факторов, влияющих на его изменение.

Метод применяют как исключение в тех случаях, когда невозможно использовать расчетно-аналитический и опытный методы.

5 МЕТОДИКА РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНЫХ НОРМ РАСХОДА ТОПЛИВА

5.1 Основными составляющими нормирования расхода топлива являются расход топлива в единицу времени при номинальной мощности двигателя, нормативный интегральный коэффициент ( K ), учитывающий особенности загрузки двигателя машин в период эксплуатации.

5.2 Индивидуальную норму расхода топлива на единицу рабочего времени машины Нт, кг/маш.-ч, определяют по формуле

Н т = g e N e K × 10 -3 , (1)

где gе — удельный расход топлива при номинальной мощности двигателя машины, г/кВт × ч (принимают согласно данным эксплуатационных документов на двигатель);

Ne — номинальная мощность двигателя машины, кВт (принимают согласно данным эксплуатационных документов машины);

К — интегральный нормативный коэффициент изменения расхода топлива в зависимости от режимов загрузки двигателя машины (далее — интегральный коэффициент);

10 -3 — переводной коэффициент граммов в килограммы.

где K т.з — коэффициент, учитывающий расход топлива на запуск и прогревание двигателя, а также ежесменное техническое обслуживание машин, Кт.з = 1,03 для всех машин;

K в — коэффициент использования двигателя по времени (при отсутствии фактических значений, определенных в реальных условиях эксплуатации, принимается по таблице А.1 приложения А );

K м — коэффициент использования мощности двигателя (при отсутствии фактических значений, определенных в реальных условиях эксплуатации, принимается по таблице А.1 приложения А );

K т.м — коэффициент, учитывающий изменение расхода топлива в зависимости от степени использования мощности двигателя (выраженной коэффициентом K м ), определяется по таблице А.2 приложения А ;

K и — коэффициент, учитывающий износ двигателя, определяется по таблице А.3 приложения А .

Примечания

1 Коэффициенты разработаны на основе данных о фактических расходах топлива при выполнении машинами определенных объемов работ.

2 Пересчет индивидуальных норм расхода топлива из кг/маш.-ч в л/маш.-ч осуществляется по формуле

Н т (л/маш.-ч) = Нт (кг/маш.-ч) × K ,

где K = 1,21 для дизельного топлива, K = 1,35 для бензина.

3 Для перевода мощности, выраженной в киловаттах, в лошадиные силы пользуются коэффициентом 1,36, а лошадиной силы в киловатты — 0,735.

4 При необходимости пересчета расхода в условном топливе используется калорийный эквивалент Е, равный 1,45 для дизельного топлива и 1,49 для бензина.

5.2.2 Результаты расчета индивидуальных норм расхода топлива машин рекомендуется свести в форму, приведенную в таблице 1 .

Коэффициент использования двигателя по времени K в

Коэффициент использования мощности двигателя K м

Коэффициент, учитывающий изменение расхода топлива в зависимости от степени использования мощности двигателя K т.м

Коэффициент, учитывающий износ двигателя Ки

Индивидуальная норма расхода топлива Нт

Дизельный или карбюраторный

Мощность N е , кВт

Удельный расход топлива g e , г/кВт × ч

Разработка многоцелевого экологически чистого газотурбинного двигателя для энергетических установок различного назначения

Тема ПНИ: «Разработка многоцелевого экологически чистого газотурбинного двигателя для энергетических установок различного назначения»

Заказчик: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Цели выполнения ПНИ: Разработка, изготовление и испытание макета энергоэффективной микротурбины мощностью 25-75 кВт, конкурирующей по топливной экономичности с поршневыми двигателями внутреннего сгорания.

Аннотация: Переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников энергии; создание новых способов транспортировки и хранения энергии в Российской Федерации, а именно: разработка, изготовление и испытания макетного образца многоцелевого экологически чистого газотурбинного двигателя мощностью 25-75 кВт для энергоустановок различного назначения, предназначенных для транспортных средств (в том числе увеличения запаса хода транспортного средства), судов и судовых платформ, автономных источников питания превосходящих мировой уровень по основным технико-экономическим характеристикам (удельный расход топлива, удельная мощность, простота обслуживания), использующих различные виды топлива, в том числе попутный нефтяной газ, обеспечивающий большую эффективность в области использования экологически чистых источников энергии. В результате реализации проекта будет получен полезный научно-технический, технологический и социальный эффект, который будет обеспечен использованием полученных результатов в части вывода на рынок современной научно-технической продукции и технологий мирового уровня, а также импортозамещения.

На первом этапе был проведен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной и методической литературы по проблемам создания микротурбин для энергоустановок, а также выполнены патентные исследования с целью формирования патентных заявок.

Были определены и обоснованы основные параметры и компоновка микротурбины.

Разработаны 3D модели компонентов микротурбины и проведено математическое моделирование течения потоков в газовоздушных патрубках теплообменника, в патрубках, соединяющих камеру сгорания и микротурбину, а также в затурбинном диффузоре.

Читать еще:  В чем отличие двигателя adp от ahl

Проведены оптимизационные расчеты КПД и ресурса компрессора турбины по теплонапряженному состоянию и течению газовоздушных потоков.

На втором этапе проведено математическое моделирование теплового состояния композитных подшипников микротурбины и теплонапряженного состояния корпусных элементов микротурбины. Также проведены оптимизационные расчеты КПД и ресурса компрессора и турбины по теплонапряженному состоянию и течению газовоздушных потоков. После расчетных работ были разработаны 3D-модели макетов композитных подшипников микротурбины, а также разработана программа и методика их испытаний. По разработанной конструкторской документации на макеты композитных подшипников были изготовлены макеты. С целью проведения испытаний макетов подшипников произведен монтаж и подготовка стенда ИП.

По разработанной конструкторской документации изготовлен макет микротурбины с целью проведения дальнейших испытаний.

На третьем этапе были разработаны и утверждены программы и методики испытаний макетов микротурбины, а также проведена разработка КД стенда ИМТ для испытаний макетов микротурбины с последующим производство и монтажом данного стенда. После подготовки и отладки стенда были проведены испытания макетов микротурбины, которые показали высокий эффективный КПД разработанного образца — 35,5%. Мощность, достигнутая микротурбиной, составила 52 кВт.

Полученная величина КПД является меньше проектной (37-38%), но не ниже установленной в требованиях Соглашения (34%). Полученная мощность несколько превышает проектную — 52 кВт (проектная 50 кВт).

При испытаниях макета малотоксичной камеры сгорания получена величина выбросов окислов азота равная 10,5 ppm (проектное значение 7,8 ppm).

Также были разработаны техническое задание на проведение ОКР по созданию микротурбины, работающей со сверхвысокой степенью регенерации тепла выходных газов, и предложения и рекомендации по реализации (коммерциализации) результатов проекта, вовлечению их в хозяйственный оборот.

Уникальный идентификатор соглашения: RFMEFI62518X0045

Номер соглашения: № 075-11-2018-233

Дата начала: 20.12.2018

Дата окончания: 31.12.2020

Директор проекта: к.т.н., доцент Карпухин К.Е.

Научный руководитель: д.т.н. Козлов А.В.

Ответственный исполнитель: к.т.н. Надарейшвили Г.Г.

Руководитель направления «Комбинированная энергоустановка»: к.т.н., Колбасов А.Ф.

Руководитель направления «Испытания: Попов В.С.

Программа: «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы»

Головной исполнитель: Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт «НАМИ»»

Индустриальный партнер: Акционерное общество «Научно-производственное объединение «Турботехника».

План-график проведения ПНИ

Удельный расход топлива

Количество топлива, расходуемого в двигателе за единицу времени на единицу мощности, называется удельным расходом топлива.

— В зависимости от того, к какой мощности отнесен расход топлива,

1. удельный индикаторный расход

2. удельный эффективный расход топлива.

Слово «удельный» часто опускается. Эффективный расход топлива является важным параметром ДВС, всегда указан в заводском паспорте двигателя и является показателем экономичности двигателя по расходу топлива.

Единица измерения gi килограмм на джоуль (кг/дж) показывает количество топлива (в кг), которое затрачивается на получение 1 дж индикаторной работы в цилиндре.

Учитывая, что 1 вт=1 дж, получим 1 дж=1 вт∙1 сек.Значит, единицей измерения расхода топлива является кг/ (вт ∙ сек).*

В практике эксплуатации двигателей мощность принято измерять
в киловаттах (квт), а расход топлива указывать на час,

G-часовой расход топлива кгчас
Ni- индикаторная мощность кВт

При измерении мощности в лошадиных силах (л. с.) индикаторный расход топлива

определяют по соотношению 1 кВт = 1.36 л.с или 1л.с. = 0.775 кВт.

Удельный эффективный расход топлива находят следующим образом:

ge= gi. ηм то есть эффективный расход топлива больше индикаторного расхода на величину механических потерь в двигателе

Индикаторный и эффективный расходы топлива для судовых дизелей равны:

Индикаторный gi: Главные Вспомогательные

в кг/квт∙ч 0,165—0,185 0,175—0,200

в кг/л. с. ч 0,120—0,135 — 0,130—0,145
эффективный ge

в кг/квт∙ч 0,200—0,225 0,220—0,250

в кг/л. с. ч 0,145—0,165 0,160—0,180

На данный момент достигнут самый низкий удельный эффективный расход топлива на двигателе Wartsila — Sulzer RTA FLEX 96 мощностью 108000 л.с с электронной системой управления подачи топлива в цилиндры(COMMON RAIL). Удельный же расход топлива на всех режимах колеблется в районе 118-126 граммов на лошадиную силу в час; что в 1,5-2,5 раза ниже, чем у автомобильных дизелей.

на графиках представлена зависимость удельного эффективного расхода топлива для ДВС с наддувом и без наддува. Очевидно, что у двигателя без наддува расход топлива больше, незначительное отличие только на 75% нагрузки.

В судовых условиях расход топлива замеряют при помощи мерных баков.

Объем среднего бачка известен, на мерном стекле в график зависимости Ne от ge

районе узких переходов между верхним и нижним бачками сделаны отметки.

При переключении расхода топлива на мерный бачок, фиксируют время расхода известного объема и затем вычисляют часовой расход топлива. Если при этом была известна мощность двс во время снятия расхода топлива график зависимости Ne от ge, об.мин ( например ДГ- по току и напряжению),то возможно

рассчитать удельный эффективный расход топлива. Для главных двигателей на речных судах по часовому расходу топлива определяют эффективную мощность по специальной монограмме зависимости расхода топлива от мощности.

На современных судах судовые силовые установки снабжаются электронными системами диагностики, которые позволяют с центрального поста управления контролировать все важные параметры СЭУ, в том числе удельный расход топлива.

Ответить на следующие вопросы:

Дата добавления: 2016-06-22 ; просмотров: 22790 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector