Механические (внутренние) потери состоят из потерь всех видов механического трения, потерь на привод вспомогательных механизмов (жидкостного, масляного, топливного насосов, вентилятора, генератора и др.), на осуществление газообмена, вентиляционных потерь, возникающих при движении подвижных деталей двигателя при больших скоростях в воздушно-масляной среде, а также на привод компрессора. Газодинамические потери на перетекание заряда между полостями разделенной камеры сгорания также относят к механическим потерям.

Потери на трение в общем объеме механических потерь достигают 80%. Потери на трение между поршневой группой и цилиндром составляют 45...55 %, а в подшипниках – до 20 % от всех механических потерь.

Факторы, влияющие на уровень механических потерь:

силы, нагружающие трущиеся подвижные сочленения двигателя; средние по времени значения сил инерции, действующих в подвижных сопряжениях, определяют потери на трение;

силы упругости поршневых колец не зависят от режима работы двигателя; они особенно велики при сгорании в области ВМТ, когда мала скорость движения кольца, что изменяет режим трения и вызывает повышенный износ верхней части гильзы;

тепловой режим двигателя влияет на вязкость смазочного масла и, следовательно, на характер трения;

частота вращения (при ее увеличении) вызывает рост сил инерции и относительных скоростей трущихся пар, повышает температуру и снижает вязкость масла, обусловливая увеличение потерь на трение;

нагрузка (при ее увеличении) приводит к росту газовых сил и повышению температуры двигателя, что вызывает снижение вязкости масла; однако потери на трение сравнительно мало зависят от нагрузки;

эксплуатация двигателя – на начальной стадии жизненного цикла двигателя в процессе приработки деталей потери на трение постепенно снижаются, затем стабилизируются, а на завершающей стадии растут.

Потери на газообмен связаны с неодинаковыми величинами работ впуска и выпуска, сумма которых в основном отрицательна. Она может быть положительной при наддуве четырехтактного двигателя от компрессора, приводимого коленчатым валом, а также на отдельных режимах при газотурбинном наддуве. Потери на газообмен возрастают:

при увеличении сопротивления впускной и выпускной систем и скорости движения газов;

с ростом частоты вращения;

при уменьшении нагрузки в двигателе с искровым зажиганием из-за прикрытия дроссельной заслонки (растет сопротивление системы впуска и снижается положительная работа при впуске).

В высокооборотных двигателях с газотурбинным наддувом потери на газообмен могут составлять более 25 % от механических потерь. Это обусловлено ростом работы выталкивания при установке на выпуске газовой турбины.

Вентиляционные потери в двигателе незначительны. Они зависят от частоты вращения и растут пропорционально п².

Потери на привод вспомогательных механизмов зависят от частоты вращения пропорционально п² и обычно составляют 5...10 % от механических потерь.

Практически на все рассмотренные составляющие механических потерь существенно влияет повышение частоты вращения п. Увеличение числа цилиндров или рабочего объема при сохранении отношения S/D ведет к снижению механических потерь.