Підвищення частоти обертання

З вищенаведених виражень випливає, що питома потужність прямо пропорційна частоті обертання n вала двигуна. Однак така залежність питомої потужності від частоти обертання спостерігається лише у вузькому діапазоні її зміни поблизу р_емах чи M_emax. коли величини p_e і M_e змінюються незначною мірою.

Зі збільшенням n зменшується тривалість циклу, що позначається на протіканні робочого процесу двигуна: поліпшується розпилювання палива і перемішування його з повітрям, скорочується відносна кількість теплоти, що відводиться в систему охолодження, що сприятливо впливає на протікання процесу згоряння. У карбюраторних двигунах зі збільшенням частоти обертання вала зменшується схильність до детонації, що дає можливість трохи підвищити ступінь стиску, а, отже, і потужність.

При зміні швидкісного режиму роботи двигуна відношення h_i/a мало змінюється. Якщо при збільшенні n коефіцієнт надлишку повітря a не змінюється, то практично можна прийняти постійним і h_i.

Коефіцієнт наповнення з ростом частоти обертання при незмінних фазах газорозподілу і прохідних перетинів впускних і випускних органів зменшується. Тому зі збільшенням швидкохідності двигуна необхідно відповідним чином підбирати фази газорозподілу, збільшувати прохідні перетини впускних і випускних органів.

Зі збільшенням частоти обертання втрати на тертя і на газообмін у двигуні зростають і механічний ККД знижується. Тому всі заходи, спрямовані на підвищення механічного ККД, будуть сприяти також і збільшенню питомої потужності. До таких заходів можна віднести зменшення відносини S/D, збільшення ККД допоміжних агрегатів, оптимальне регулювання температури масла, води і т.п. Важливе значення має якість обробки тертьових поверхонь деталей, раціональний вибір їхніх матеріалів і мастил.

Підвищення частоти обертання вала двигуна викликає збільшення середньої швидкості поршня і навантажень від сил інерції. У результаті зростають утрати на тертя, знос тертьових деталей, напруги в колінчастому валу, шатуні, шатунних болтах і інших деталях двигуна, що може викликати необхідність застосування матеріалів більш високої якості і більш досконалих технологічних прийомів при їхній обробці.

Аналіз негативних наслідків від збільшення частоти обертання в двигунах внутрішнього згоряння показує, що відповідне підвищення питомої потужності легше забезпечити за рахунок наддуву. Тому в останні роки з метою підвищення економічності, надійності і довговічності ДВЗ часто зменшують частоту обертання.