[科普中国]-机械损失功率

简介

发动机运动件的摩擦功率以及驱动气门机构风扇润滑油泵和发电机等附件所消耗功率的总和称为机械损失功率。作用于发动机活塞顶上的指示功只有通过活塞连杆组、曲轴等运动件传递到发动机输出端时才能对外做功,在机械功的传递过程中必然存在着一系列的机械损失。发动机机械损失功率主要由机械摩擦损失、驱动附件损失和泵气损失三部分组成。1发动机机械损失功率比和其他评价指标一样，不仅可以评价整机的机械损失的大小，也可以评价各零部件的机械损失大小。

测量方法通常测定机械损失功率的方法有示功图法、灭缸法、油耗线法、倒拖法及惯性法等。这几种测量方法各有利弊,取决于测试时的具体条件和技术水平。只有倒拖法能测量发动机的整机机械损失,通过分解发动机的部件,还能测量机械损失各部分的组成及分配比例。

柴油机机械损失功率比例(1)机械摩擦损失占整机机械损失功率的60.0%。

(2)活塞连杆组的摩擦损失功率占整机损失功率的30.3%,占机械摩擦损失功率的50.0%。

(3)光轴(曲轴、凸轮轴、附件箱轴)的机械摩擦损失功率占整机机械损失功率的26.4%。

(4)气门组的损失功率数值较小,只占整机机械损失功率的2.8%。

(5)喷油泵损失功率数值很小,只占整机机械损失功率的1.1%。2

影响因素影响内燃机机械损失功率的因素有很多，包括气缸直径与行程、面容比、摩擦损失、转速、负荷等。

气缸直径与行程当气缸直径或行程增加时，机械损失功率增大。

气缸面容比当气缸面容比下降时，机械损失功率相对下降，机械效率增加。

摩擦损失内燃机摩擦损失越大，机械损失功率越大，机械效率下降；

转速内燃机转速升高时，相对运动速度增大，惯性力增大，从而机械损失功率增大。柴油机的泵气，活塞连杆机构，润滑油泵，空压泵和凸轮轴的机械损失功率比随转速的升高而增大，基本成线性关系。柴油机的泵气损失占较大的比例，柴油机零部件机械损失功率比概念的提出#为降低机械损失，提高机械效率指出了努力的方向。3

润滑油温度柴油机采用的润滑方式是压力润滑，飞溅和重力润滑方式"各摩擦副之间的阻力主要是润滑油的内摩擦力，润滑油的粘度增加时液体的内摩擦力增大，为克服液体的内摩擦$柴油机在运转时就需要消耗更多的功率。润滑油温度对各零部件的机械损失功率比的影响也很大，当润滑油温度升高时，其粘度下降，因此以消耗摩擦功为主的各部件的机械损失功率比均有所下降，因而泵气及一些运动件的机械损失功率比就会增大。3