Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
docx

Студенческий документ № 040063 из МАДИ

121-124

18.5. Внешняя и частичные характеристики двигателей с искровым зажиганием.

Скоростной характеристикой называется зависимость основных показателей двигателя от частоты вращения коленчатого вала при неизменном положении органа управления двигателем.

Наибольшее практическое значение имеет внешняя скоростная характеристика (ВСХ), которая определяется при полном открытии дроссельной заслонки двигателя с искровым зажиганием.

Скоростные характеристики, снятые при промежуточном положении органа управления двигателем, называются частичными.

Режимы ВСХ имитируют работу двигателя на автомобиле при движении последнего в условиях переменного дорожного сопротивления, но при постоянном и предельном положении

органа управления двигателем. Чаще всего режимы ВСХ имеют место при разгоне автомобиля, осуществляемом полным открытием ДЗ.

Изменение скоростного режима двигателя при снятии скоростных характеристик обеспечивается изменением внешней нагрузки с помощью тормозного устройства. Если двигатель не оборудован

ограничителем или регулятором частоты вращения или они отключены, то ВСХ снимается в диапазоне от n_min до 1,1n_ном.

ВСХ представляет собой верхнюю границу поля эксплуатационных режимов работы двигателя. На режимах ВСХ двигатель испытывает максимальные тепловые и механические нагрузки и выделяет большое количество токсичных веществ с ОГ.

ВСХ является основной паспортной характеристикой двигателя, на основании которой оценивают его главные технические показатели.

Условия окружающей среды (давление, температура, влажность) сложным образом влияют на работу двигателя и его показатели. Чтобы сопоставить результаты испытаний, полученные

при разных атмосферных условиях, мощностные показатели двигателя по ВСХ приводят к стандартным атмосферным условиям.

ВСХ снимается при штатной регулировке системы топливоподачи, которая на большинстве скоростных режимов обеспечивает состав смеси, близкий к мощностному (рис. 7.11).

Частичные скоростные характеристики (рис. 7.13) снимают при постоянных промежуточных положениях ДЗ. Прикрытие ДЗ приводит к более резкому снижению ?_v с увеличением n, что вызывает соответствующее снижение p_i, p_e, ?_м.

Чем сильнее прикрыта ДЗ, тем круче зависимости ре(п), М х(п), Ne(n). При этом их максимальные значения сдвигаются в область меньших частот вращения.

18.6. Скоростные и регуляторные характеристики дизеля. Понятие о коэффициенте приспосабливаемости и запасе крутящего момента. Влияние регулировок и технического состояния двигателя на его скоростную характеристику.

Вид скоростной характеристики дизеля зависит от типа используемого регулятора. При максимальной затяжке пружины всережимного регулятора определяют внешнюю

скоростную характеристику с регуляторной ветвью (рис. 7.14, а).

При этом собственно внешней скоростной характеристикой называют участок от минимальной частоты вращения до номинальной. На участке n_н... n_Xmax, имеем регуляторную ветвь характеристики.

При работе дизеля по скоростной характеристике рейка топливного насоса находится на упоре.

Характеристику определяют при изменении внешней нагрузки от 0 при n_Xmax до нагрузки, соответствующей режиму максимального крутящего момента. При графическом изображении

показателей двигателя в зависимости от n получим скоростную характеристику с регуляторной ветвью (рис. 7.14, а). Если показатели двигателя представить в зависимости от эффективной мощности или крутящего момента, то получим регуляторную характеристику.

При затяжке пружины регулятора меньше максимальной определяют частичные скоростные характеристики. Их также можно построить в зависимости от частоты вращения. На такой характеристике фигурирует лишь часть внешней скоростной характеристики.

Устойчивость режима автомобильного двигателя оценивают по запасу крутящего момента, который определяется отношением максимального крутящего момента к крутящему моменту, развиваемому двигателем на номинальном режиме. Это отношение, называемое коэффициентом приспособляемости. Карбюраторные двигатели обладают сравнительно устойчивым режимом, коэффициент приспособляемости у них К_пр= 1,25-1,35. У современных ДсИЗ К_пр=1,05...1,3. У дизелей характеристика крутящего момента протекает более полого и коэффициент приспособляемости не превышает 1,15. Для улучшения коэффициента приспособляемости у дизелей необходимо применять специальное корректирующее устройство, увеличивающее цикловую подачу топлива при снижении числа оборотов. К_пр=М_(к max)/М_(к ном)

Коэффициент запаса крутящего момента К_м=(М_(к max) ?-М?_(к ном))/М_(к ном ) *100%

От него зависит устойчивость режима двигателя при работе по внешней скоростной характеристике. Чем больше К_м, тем меньше изменение частоты вращения дизеля и скорости автомобиля при увеличении внешней нагрузки. К_м=5...30%

Пример: карбюратор

Работоспособность карбюратора и его техническое состояние существенно влияют на работу двигателя. Нарушение регулировки карбюратора приводит к ухудшению экономичности, приёмистости двигателя, а также к увеличению токсичности отработавших газов

• Внешняя скоростная характеристика дизеля.

Для формирования внешней скоростной характеристики дизелей с наддувом важное значение имеют характеристики агрегатов наддува. В случае приводного компрессора повышение его КПД обеспечивает уменьшение затрат мощности на привод, а следовательно, увеличение механического КПД двигателя и снижение удельного эффективного расхода топлива. При газотурбинном наддуве повышение КПД ТК имеет следствием уменьшение потерь на газообмен, т.е. также повышение г\м двигателя и снижение ge. Определенные возможности воздействия на характер изменения параметров дизеля в зависимости от частоты

вращения дает оптимизация совмещения характеристик дизеля и агрегатов наддува.

Для дизелей без наддува и с нерегулируемым наддувом помимо прямой коррекции скоростной характеристики топливоподачи вынуждены прибегать к обратной коррекции.

• Регуляторная ветвь скоростной характеристики.

Решающую роль в формировании зависимости показателей дизеля от частоты вращения по регуляторной ветви играет уменьшение цикловой подачи топлива с ростом n, осуществляемое автоматически регулятором. Так как диапазон изменения n по регуляторной ветви невелик, то изменение показателей дизеля связано в основном с изменением нагрузки. По регуляторной ветви

несколько резче падает ?_м, так как кроме уменьшения нагрузки это вызывается также одновременным небольшим ростом частоты вращения. Коэффициент наполнения может не изменяться по регуляторной ветви, поскольку влияние уменьшения подогрева компенсируется увеличением потерь давления во впускной системе из-за повышения скорости движения заряда с ростом n.

Регуляторная характеристика дизеля. Регуляторная характеристика (см. рис. 7.15) в ряде случаев удобнее скоростных и нагрузочных характеристик при анализе совместной работы дизеля и потребителя его мощности. По сравнению с нагрузочной регуляторная характеристика точнее отражает изменение показателей в зависимости от внешней нагрузки, так как на изменение показателей по регуляторной характеристике, как это и имеет место в процессе эксплуатации, влияют одновременно нагрузка и частота вращения. По сравнению со скоростной характеристикой

регуляторная характеристика нагляднее и удобнее, особенно при рассмотрении той ее части, которая получается при работе дизеля на регуляторе, так как при построении скоростной

характеристики в приемлемом масштабе показатели дизеля резко изменяются в небольшом интервале частоты вращения, что затрудняет точную оценку и анализ степени их изменения.

18.7. Нагрузочные характеристики двигателя с искровым зажиганием и дизеля.

Нагрузочная характеристика (НХ) представляет собой зависимость основных показателей двигателя от одного из параметров, характеризующих его нагрузку (Ne, Мк, ре). Их определяют при постоянной частоте вращения. Для поддержания постоянной частоты вращения двигателя внешнюю нагрузку вручную или в автоматическом режиме изменяют с помощью тормозной установки.

Работа на режимах НХ наиболее характерна для двигателей, которые используются для привода электрических генераторов, насосов, компрессоров, тракторов. В частности, НХ имитирует работу двигателя на автомобиле при движении последнего с постоянной скоростью на одной из передач в условиях переменного дорожного сопротивления.

Основными показателями двигателя по НХ являются Gт и ge.

В зависимости от целей испытаний в качестве показателей также используются концентрации токсичных веществ в ОГ, показатели дымности ОГ (для дизелей), показатели наполнения двигателя

(?_V, Gв, ?рк), коэффициент избытка воздуха, У03 для двигателей с искровым зажиганием или УОВ для дизелей, температура ОГ.

При снятии НХ двигатель оборудуют штатными системами топливоподачи и зажигания.

Крайняя правая точка НХ соответствует максимальной нагрузке, которую двигатель может преодолеть при данной частоте вращения (двигатели с искровым зажиганием), или ее значению при положении регулирующего органа на упоре (дизели).

НХ могут быть построены и по результатам регулировочных испытаний.

Такие НХ, называются характеристиками оптимального регулирования (ХОР).

Сравнение реальных НХ с нагрузочными ХОР позволяет оценить правильность выбора регулировок систем топливоподачи и зажигания двигателя.

Нагрузочные характеристики позволяют:

По серии характеристик, снятых при различных частотах вращения, определить экономические и токсические показатели двигателя во всей зоне рабочих режимов.

Определить наиболее благопрятные по экономичности и токсичности режимы работы за счет правильного подбора двигателя к автомобилю и выбора передаточных отношений трансмиссии.

Рассчитать экономические и токсические показатели автомобиля при его движении в заданных дорожных условиях.

На НХ выделяют следующие характерные точки:

минимальный удельный расход топлива gemin и значение нагрузки, а также ?, ?_(о.з.) (?_(о.вп.)), которые ему соответствуют;

• часовой расход топлива ?, ?_(о.з.) (?_(о.вп.)), на на режиме N_(e max);

• часовой расход топлива ?, ?_(о.з.) (?_(о.вп.)), на режиме холостого хода.

В двигателях с искровым зажиганием изменение мощности достигается в основном за счет изменения количества горючей смеси (изменением положения ДЗ), поступающей в цилиндры.

При снятии нагрузочной характеристики дизеля снижение нагрузки достигается уменьшением цикловой подачи топлива путем перемещения рейки топливного насоса.

18.8. Регулировочная характеристика дизеля по углу опережения впрыскивания.

Регулировочной характеристикой дизеля по углу опережения впрыскивания (УОВ) называется зависимость основных показателей дизеля от величины УОВ при постоянной частоте

вращения коленчатого вала (n= const) и постоянной цикловой подаче топлива. Эти условия предопределяют постоянство ?_(V ) и ?.

Эта характеристика используется для нахождения оптимальных значений УОВ на различных скоростных и нагрузочных режимах работы дизеля.

Характеристика по УОВ дизеля аналогична характеристике по УОЗ двигателя с искровым зажиганием. Вследствие постоянства расхода топлива зависимости ре и ge от? ??_(о.вп.) имеют

обратный характер (рис. 7.7); максимум ре и минимум ge достигаются при одном и том же значении ?_(о.вп. опт.), которое называется оптимальным. Впрыскивание считается поздним, если ?_(о.вп.)?_(о.вп. опт.).

В дизелях обычно устанавливают ?_(о.вп.) несколько меньше ?_(о.вп. опт.).При незначительном увеличении

ge это приводит к уменьшению тепловых и механических нагрузок и к снижению содержания оксидов азота.

Показать полностью…
452 Кб, 20 июня 2017 в 1:50 - Россия, Москва, МАДИ, 2017 г., docx
Рекомендуемые документы в приложении