Снятие внешней скоростной характеристики двигателей и ее анализ
Снятие внешней скоростной характеристики двигателей и ее анализ. Характеристиками принято называть графическое отображение зависимости одного, а
Чаще нескольких показателей работы двигателя от величины параметра, принятого за аргумент исследования.
К типовым характеристикам обычно относятся скоростные и нагрузочные. На практике снимаются также регуляторные характеристики, характеристики холостого хода и др. Такие характеристики снимают в соответствии с ГОСТ (например, ГОСТ 18509–73 на тракторные дизели).
На этапе доводочных испытаний обычно снимают ещё регулировочные характеристики (например, по углу опережения впрыска топлива, по углу опережения открытия выпускного клапана, по углу опережения открытия впускного клапана и др.).
Скоростной характеристикой называют графическую зависимость основных технико-экономических параметров, таких как:
- среднее эффективное давление ре,
- полный Gе и удельный ge расходы топлива,
- крутящий момент Mкр, коэффициент избытка воздуха α
- и другие от числа оборотов n его вала при некоторой постоянной нагрузке Ne двигателя.
При этом скоростная характеристика, снятая при максимально возможной подаче топлива в цилиндр (Ne = Nmax) называется внешней, а снятые при некоторой частичной подаче (например, при Ne = 0,75Ne max) – частными.
Согласно ГОСТ, внешнюю скоростную характеристику снимают в диапазоне чисел оборотов от nmin до nmax. Разновидностью частичной скоростной характеристики можно считать характеристику холостого хода, которая показывает изменение основных параметров работы машины при отсутствии внешней нагрузки.
|
|
|
Характеристики, показывающие как изменяются основные параметры машины при заданном постоянном числе оборотов n в зависимости от изменения внешней нагрузки Ne, называют нагрузочными. Здесь в качестве независимой переменной в соответствии с ГОСТ принимается эффективная мощность Nе, а число оборотов берётся некоторым фиксированным (например, n = nном).
Регуляторные характеристики снимают при таком скоростном режиме, который соответствует максимальному крутящему моменту maxкр M . При постоянном положении органа управления двигателя постепенно увеличивают нагрузку от холостого хода до максимальной. Если регулятор установлен на частичную подачу, то получают частичную регуляторную характеристику, если на полную – то предельную регуляторную характеристику.
Регулировочная характеристика показывает, как изменяются основные показатели машины при изменении одного из регулировочных параметров, например, угла опережения впрыска топлива. Результаты проводимых при этом исследований позволяют выбрать
|
|
|
Оптимальное значение регулировочного параметра, ориентируясь, смотря по обстоятельствам, или на развиваемую мощность, или на удельный расход топлива, или на величину крутящего момента.
Скоростные характеристики служат для оценки экономических и энергетических показателей работы двигателя при различных частотах вращения. Эти показатели определяют тяговые, динамические и другие эксплуатационные качества автомобилей.
Скоростной характеристикой бензинового двигателя называется зависимость мощности N e , крутящего момента M к , часового G t и удельного g e расхода топлива, а также других показателей работы двигателя от частоты вращения коленчатого вала при постоянном положении органа управления подачей топлива.
Различают скоростную характеристику при полной подаче топлива, которая называется внешней характеристикой, и скоростные частичные характеристики, определяемые при промежуточных, но постоянных положениях органа управления подачей топлива.
Скоростные характеристики снимают в диапазоне от минимально устойчивой частоты вращения коленчатого вала (n min ) до частоты вращения на 10 % превышающей номинальную (1,1n ном ).
|
|
|
При определении скоростной характеристики должны быть выявлены точки, соответствующие минимальной рабочей частоте вращения (n min ), номинальной частоте вращения (n ном ), частоте вращения при максимальном крутящем моменте (n Мкmax ) и минимальном удельном расходе (n gеmin ).
С увеличением частоты вращения выше n min крутящий момент двигателя возрастает и достигает максимальных значений при частоте n Мкmax.
Причиной этого увеличения M к является улучшение процесса смесеобразования и снижение относительных потерь теплоты от газов в стенки в течение рабочего цикла. При дальнейшем увеличении частоты вращения M к уменьшается, что связано главным образом со значительным увеличением механических потерь (снижением механического КПД η M
Эффективная мощность, пропорциональная произведению M к ∙n, достигает своего максимума при более высокой частоте вращения (n ном ), чем крутящий момент. Для автомобильных двигателей значение n Мкmax = (0,5…0,6)n ном .
При неизменном положении органа управления подачей топлива с ростом частоты вращения растет часовой расход топлива (G t ). Некоторое замедление роста G t при большой частоте вращения связано с уменьшением коэффициента наполнения.
|
|
|
Обычно минимальная величина удельного расхода топлива g e по скоростной внешней характеристике наблюдается в зоне средних частот вращения. Увеличение g e с уменьшением частоты вращения объясняется, в основном, возрастанием тепловых потерь и ухудшением процесса смесеобразования. С увеличением частоты вращения g e возрастает из-за увеличения механических потерь и соответствующего снижения η M .
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 2292; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!