47145 Obraz7 (4)

129

Sprawność mechaniczna jest, w najogólniejszym ujęciu, miarą jakości wykonania i smarowania części ruchomych silnika oraz ilości energii zużywanej na napęd zespołów pomocniczych, a tym samym również miarą jakości tych zespołów. W sposób względny określa ona liczbowo stratę energii na pokonanie oporów własnych silnika.

Można wymienić kilka grup czynników będących źródłami strat energii; należy jednak zaznaczyć, że podział ten ma charakter umowny.

1.    Straty tarcia powstają we wszystkich węzłach ruchowych silnika. Największy liczbowo udział w tej grupie ma para: tłok z pierścieniami i gładź tulei cylindrowej. Dalej należy wymienić: czopy główne i korbowe wału korbowego, czopy i krzywki wałka rozrządu, sworzeń tłokowy wraz z piastami tłoka i łożyskiem w główce kor-bowodu, prowadnica zaw^foru, oś dźwigienek zaworowych, koła zębate itd. Straty' tarcia są coraz większe, w miarę jak zwiększa się obciążenie silnika (siły gazowe i tym samym siły nacisku w węzłach ruchowych) oraz prędkość obrotowa. Przyczyną większych strat tarcia jest również pogorszenie się warunków tribologicznych: niewłaściwy olej smarujący, zwiększona chropowatość współpracujących powierzchni, niewłaściwe pasowanie, zmniejszona sztywność podparcia wału korbowego czy wałka rozrządu, zużycie lub niedotarcie silnika itd.

2.    Straty wymiany ładunku wynikają z podciśnienia działającego na tłok w czasie suwu ssania oraz nadciśnienia - w czasie suwu wydechu. Różnica ciśnień pomiędzy' otoczeniem i komorą spalania zależy od oporu hydraulicznego układu dolotowego i oporu hydraulicznego układu wydechowego oraz warunków pracy silnika. Opór hydrauliczny zależy od konstrukcji kanałów przepływowych. Do najważniejszych czynników konstrukcyjnych decydujących o oporze hydraulicznym należą: powierzchnia przepływowa gniazd zaworowych i geometria zaworu, konstrukcja kanałów dolotowych i wylotowych (przewężenia, zagięcia, chropowatość itp), straty miejscowe na filtrze powietrza i tłumiku wydechu itp. W silnikach doladow^!anych w warunkach większych obciążeń ciśnienie na dolocie do komory spalania jest wyższe od ciśnienia otoczenia i w tych przypadkach podczas suwu sprężania wykonana praca jest dodatnia, co oznacza nie stratę, lecz zysk energii.

3.    Straty na napęd mechanizmów pomocniczych. Aby silnik mógł pracować, musi być wyposażony w układy pomocnicze: paliwowy, smarowania, chłodzenia, wtryskowy (ZS), zapłonowy (ZI), czy też w' układy wspomagania sterowaniem w dużych silnikach. Do funkcjonowania tych układów niezbędne jest dostarczenie energii, najczęściej bezpośrednio z wału korbow-ego. O tę ilość energii jest pomniejszana energia indykowana przekazywana do odbiornika. Wartość energii traconej na napęd mechanizmów pomocniczych zależy przede wszystkim od ich konstrukcji, jakości oraz od warunków' pracy silnika.

4.    Straty wentylacji obejmują oddziaływanie otoczenia na części ruchome silnika. Dotyczy to przede wszystkim przestrzeni skrzyni korbowej (przetłaczanie zawartości skrzyni korbowej przez tłoki i opory ruchu korbowodu), koła zamachowego (opór powietrza przy ruchu koła i związanych z nim elementów) itp.