Будівельні машини і устаткування, довідник
До атегорія:
Автомобілі та трактори
Для оцінки техніко-економічних показників двигунів при роботі їх в різних експлуатаційних умовах користуються характеристиками двигунів. Характеристикою двигуна називається залежність будь-якого Основний показника роботи двигуна від іншого показника або фактора, що впливає на його роботу.
Робота двигуна характеризується його ефективною потужністю Ne, середнім ефективним тиском ре, крутним моментом на колінчастому валу Мк, частотою обертання пе колінчастого вала, а також годинним Ge і питомою ge витратами палива. Потужність і крутний момент двигуна залежать від частоти обертання коленчатогб вала і величини середнього ефективного тиску.
Швидкісна характеристика, відповідна повного відкриття дросельної заслінки карбюраторного двигуна або повної подачі паливного насоса дизельного двигуна, називається зовнішньої швидкісної характеристикою двигуна. Таким чином, зовнішня швидкісна характеристика визначає найбільші 'потужності, які можна отримати від даного двигуна при різних частотах обертання колінчастого вала.
Характеристики, отримані при неповних відкриттях дросельної заслінки або подачах палива, називаються частковими швидкісними характеристиками.
Зовнішня швидкісна характеристика карбюраторного двигуна показана на рис. 268, а. На малій частоті обертання колінчастого вала середнє ефективне тиск в циліндрах двигуна невелика, так як згорання палива протікає повільно і супроводжується великою тепловіддачею. Тому при малій частоті обертання колінчастого вала потужність двигуна також невелика. У міру збільшення частоти обертання колінчастого вала до Пе-2 середнє ефективне тиск збільшується за рахунок поліпшення умов згоряння суміші і крива потужності круто піднімається вгору. Однак це зростання у міру подальшого збільшення частоти обертання починає сповільнюватися внаслідок зменшення середнього ефективного тиску, за рахунок зменшення коефіцієнта наповнення і збільшення механічних втрат. При деякій частоті обертання ПЕА крива потужності досягне свого максимуму, а потім починає падати, так як зменшення середнього ефективного тиску починає чинити більший вплив, ніж збільшення частоти обертання валу.
Максимальне значення крутного мо-.мёнта Ме тах має місце при невеликій частоті обертання колінчастого вала двигуна співав. Крива Ме падає на великій частоті обертання внаслідок зростання механічних втрат, а на малій частоті обертання внаслідок погіршення використання тепла палива. Якщо позначити через хутро крутний момент двигуна при максимальній потужності, то ставлення К "Ме шах! Мел називається коефіцієнтом пристосовності, який характеризує здатність двигуна долати зросле опір без переходу на нижчу передачу і є показником динамічних якостей двигуна. Величина К для карбюраторних двигунів коливається в межах 1,1 -1,4, а для дизельних 1,05-1,15.
Мал. 268. Зовнішня швидкісна характеристика:
а - карбюраторного двигуна; б - дизельного двигуна -
Питомі витрати палива gp мають великі значення на малій частоті обертання внаслідок уповільненої протікання процесу згоряння і більшої тепловіддачі через стінки циліндра, а при великій частоті обертання внаслідок різкого зростання механічних і теплових втрат.
Зовнішня швидкісна характеристика дизельного двигуна (рис. 268, б) знімається при нерухомій рейці паливного насоса, що забезпечує максимальну подачу палива на певному швидкісному режимі, бездимної роботі і найвигіднішому вугіллі випередження всприска палива.
Робота дизельного двигуна з димленням неприпустима, так як при цьому відбуваються швидкий вихід з ладу форсунок і закоксовиваніє поршневих кілець. Тому зовнішня швидкісна характеристика зазвичай обмежується межею димленія.
Крива крутного моменту Ме у дизельних двигунів проходить більш полого, ніж у карбюраторних. Тому запас крутного моменту у дизельних двигунів менше. Одна швидкісна характеристика не є достатнім матеріалом для оцінки якостей двигуна, так як робота при повністю відкритій дросельної заслінки (або при повній подачі) не є єдино можливим режимом. Тому на додаток до швидкісної характеристиці з двигуна знімають навантажувальну характеристику.
Мал. 269. Навантажувальна характеристика карбюраторного двигуна
Так як автомобільний двиг ательє при експлуатації працює в досить широкому діапазоні частоти обертання колінчастого вала, то з двигуна знімається не одна, а кілька навантажувальних характеристик.
На рис. 269 представлена навантажувальна характеристика карбюраторного двигуна. При повному відкритті дросельної заслінки питомі витрати палива рівні питомими витратами по швидкісній зовнішній характеристиці при цій же частоті обертання. При холостому ході Ne 0, а часовий витрата палива має кінцеве значення; тому питома витрата палива дорівнює нескінченності.
Кожна крива знімається для однієї постійної частоти обертання колінчастого вала, а перехід від однієї точки кривої до іншої здійснюється за допомогою більшого чи меншого відкриття дросельної заслінки; при цьому постійна частота обертання колінчастого вала підтримується збільшенням або зменшенням навантаження на двигун.
Зміна часових витрат палива відбувається майже за прямолінійним законом. Різкий вигин кривих вгору при навантаженнях, близьких до найбільших, відбувається внаслідок включення економайзера. Збільшення питомої витрати палива при невеликих відкриттях дросельної заслінки обумовлено збагаченням горючої суміші.
Збільшення питомої витрати палива на прикритої дросельної заслінки відбувається внаслідок погіршення робочого процесу двигуна, а також зниження механічного ККД.
Навантажувальна характеристика дизельного двигуна знімається при змінній витраті палива і постійній частоті обертання колінчастого вала. У цьому випадку кількість повітря, що надходить в циліндр за цикл, залишається постійним і тому буде змінюватися коефіцієнт надлишку повітря а.
Криві, що показують залежність потужності і економічності двигуна від витрати палива, складу суміші, температури масла і води, кута випередження запалювання, кута випередження впорскування палива і т. Д., Називаються регулювальними характеристиками. Ці характеристики необхідні для виявлення найвигідніших умов роботи двигуна в залежності від вищевказаних чинників і оцінки ступеня досконалості його регулювання.
Регулювальні характеристики знімають як при повній, так і при часткових навантаженнях. Найбільш часто знімають регулювальні характеристики по витраті палива, що показують зміну потужності Ne двигуна і питомої витрати палива ge в залежності від годинної витрати палива GT при постійній частоті обертання колінчастого вала і оптимальному вугіллі випередження запалювання.
На рис. 270, а представлена регулювальна характеристика по витраті палива карбюраторного двигуна. Характеристика має дві суттєві точки: одну, відповідну максимальної потужності, а іншу - мінімального питомої витрати палива.
Область регулювань карбюратора повинна знаходитися між регулюванням на мінімум питомої витрати палива і регулюванням на максимум потужності.
Регулювальна характеристика за кутом випередження запалювання представлена на рис. 270, б. З наведеної характеристики видно, що зі збільшенням кута випередження запалювання до 25 ° потужність двигуна зростає, а питома витрата палива зменшується. При подальшому збільшенні кута випередження запалювання потужність двигуна знижується і питома витрата палива збільшується. Отже, на даному режимі оптимальний кут випередження запалювання становить 25 °.
Характеристика холостого ходу являє собою криву зміни годинної витрати в залежності від частоти обертання колінчастого вала. Ця характеристика знімається для судження про економічність роботи двигуна при холостому ході.
Регулювання системи харчування при цьому встановлюється таким чином,
Мал. 270. Регулювальні характеристики двигуна
Мал. 271. Характеристика холостого ходу двигуна ЗІЛ-130
На рис. 271 наводиться характеристика холостого ходу двигуна ЗІЛ-130.
Реклама:
Читати далі: випробування двигунів
До атегорія: - Автомобілі і трактори