Наши общие усилия BiKiNiKa.Com.Ua

зміст .. 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ..

26. Характеристика швидкісних, навантажувальних і регулювальних характеристик поршневого двигуна

26.1. Швидкісні характеристики двигунів

Найбільш важливі характеристики - швидкісні, навантажувальні і регулювальні - дозволяють оцінювати роботу двигунів, ефективність їх використання, технічний стан і якість ремонту, порівнювати різні їх типи і моделі, а також судити про досконалість конструкцій нових двигунів

Швидкісний характеристикою називаються залежності ефективної потужності Ne і ефективного крутного моменту Ме двигуна від кутової швидкості колінчастого вала ωе.

У двигуна розрізняють два типи швидкісних характеристик: зовнішню (граничну) і часткові.

Зовнішню швидкісну характеристику отримують при повному навантаженні двигуна, тобто при повній подачі палива, часткові - при неповних навантаженнях двигуна, або при неповній подачі палива. На часткових швидкісних характеристиках значення ефективної потужності і крутного моменту двигуна менше, ніж на зовнішній швидкісній характеристиці, але характер їх зміни аналогічний. Тягово-швидкісні властивості автомобіля. Визначають при роботі двигуна тільки на зовнішній швидкісній характеристиці. Зовнішня швидкісна характеристика двигуна внутрішнього згоряння без обмежувача кутової швидкості колінчастого вала представлена ​​на рис. 3.3.

Рис.3.3.

Наведені залежності мають такі характерні точки:

Nm ах - максимальна (номінальна) ефективна потужність;

ω N - кутова швидкість колінчастого вала при максимальній потужності;

М m ах - максимальний крутний момент;

ωм - кутова швидкість колінчастого вала при максимальному моменті, що крутить;

Nм - потужність при максимальному моменті, що крутить;

MN - крутний момент при максимальній потужності;

ω min - мінімальна стійка кутова швидкість колінчастого вала при повній подачі палива; для бензинових двигунів ω min = 80 ... 100 рад / с;

ωmax - максимальна кутова швидкість колінчастого вала при повній подачі палива, що відповідає максимальній швидкості автомобіля при русі на вищій передачі; для бензинових двигунів без обмежувачів кутової швидкості колінчастого вала

ω m ах = (1,05 ... 1,1) ω N

З рис. 3.3 видно, що ефективна потужність і ефективний крутний момент двигуна зростають зі збільшенням кутової швидкості колінчастого вала, досягають максимальних значень при відповідних кутових швидкостях ω N і ωм, а потім зменшуються з ростом ω e внаслідок погіршення наповнення циліндрів горючою сумішшю і збільшення тертя. При цьому зростають динамічні навантаження, що призводить до прискореного зношування деталей двигуна.

В умовах експлуатації двигун працює головним чином в інтервалі кутових швидкостей від ωм до ω N.

Зовнішня швидкісна характеристика двигуна внутрішнього згоряння з обмежувачем кутової швидкості колінчастого вала показана на рис.3.4. Такі двигуни застосовують на вантажних автомобілях і автобусах. Обмежувач кутової швидкості автоматично зменшує подачу горючої суміші в циліндри двигуна і знижує кутову швидкість колінчастого вала з метою підвищення довговічності двигуна.

Спрацював обмежувач відповідає максимальній кутової швидкості ω m ах = (0,8 ... 0,9) ω N.

Зовнішня швидкісна характеристика дизеля. Такі двигуни застосовують на вантажних автомобілях, автобусах і легкових автомобілях.

Мал. 3.5. Зовнішня швидкісна характеристика дизеля з регулятором кутовий

швидкості колінчастого вала

У дизелів потужність не досягає максимального значення при ω м внаслідок неповного згоряння горючої (робочої) суміші. Максимальна потужність, відповідає моменту включення регулятора кутової швидкості колінчастого вала, тобто N max при кутовий швидкості ω max = ω N і М N. Швидкісні характеристики двигунів визначають експериментально в процесі їх випробувань на спеціальних стендах.

При проведенні випробувань з двигуна знімають частину елементів систем охолодження, харчування (вентилятор, радіатор, глушник, компресор, насос гідропідсилювача і ін.), Без яких він може працювати на стендах.

Якщо експериментальна швидкісна характеристика відсутня, наприклад при проектуванні нового двигуна, то зовнішню швидкісну характеристику можна розрахувати, використовуючи відомі співвідношення.

Для бензинових двигунів

Для чотиритактних дизелів

Ефективний крутний момент для бензинових двигунів і дизелів визначається за формулою

26.2. Навантажувальні характеристики двигунів

Навантажувальної характеристикою двигуна називаються залежності годинного GT і питомої ефективного ge витрат палива від ефективної потужності Ne або ефективного тиску ре газів на поршень при постійній кутовий швидкості ω е колінчастого вала. Навантажувальні характеристики служать для оцінки паливної економічності двигуна при різних режимах його роботи.

Мал. 3.6. Навантажувальна характеристика бензинового двигуна

26.3. Регулювальні характеристики двигунів

Регулювальної характеристикою двигуна називаються залежності ефективної потужності і питомої ефективної витрати палива від його годинної витрати, складу горючої суміші, кута випередження запалювання або упорскування палива і т.д. Регулювальні характеристики визначають оптимальні умови роботи двигуна (Рис. 3.7) і оцінюють якість його регулювання. Ці характеристики вимірюють при повній і часткових навантаженнях двигуна (при повній і частковій подачі палива). Зазвичай знімають регулювальні характеристики двигуна по витраті палива, що показують зміну ефективної потужності і питомої ефективної витрати палива в залежності від його годинної витрати при постійній кутовий швидкості колінчастого вала.

Мал. 3.7. Регулювальна характеристика бензинового двигуна по витраті

палива

Вона має дві характерні точки, одна з яких відповідає максимальній потужності, а інша - мінімального питомій ефективній витраті палива.

Двигун розвиває максимальну потужність при годинному витраті палива, відповідному збагаченої горючої суміші (коефіцієнт надлишку повітря α = 0,8 ... 0,9), яка швидко горить. Найбільшу паливну економічність двигуна забезпечує часовий витрата палива, що відповідає збідненого горючої суміші (α = 1,1 ... 1,2). При збідненості горючої суміші потужність двигуна зменшується через зниження швидкості згоряння суміші. При більшому збідненості горючої суміші значно зменшується швидкість її горіння, двигун працює нестійкий, різко падає його потужність і знижується паливна економічність.

зміст .. 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ..