Материал: 1347

3. Определение часового расхода жидкого топлива GT, кг/ч, проводят по приборам, непосредственно показывающим расход, или по формуле (для весового способа измерения)

τ– время расхода контрольной порции топлива, с.

4.Удельный расход топлива gе, г/(кВт·ч), рассчитывается по формуле

где Ne мощность, определенная при испытаниях, кВт.

По полученным результатам строятся характеристики двигателя. Порядок построения характеристик (графических зависимостей

параметров) следующий:

1.Определяется количество кривых, предполагаемых к построе-

нию.

2.В зависимости от величины максимального значения параметра выбирается масштаб соответствующей шкалы. График должен иметь максимальный размер в данной системе координат для возможности оценки характера зависимости.

3.Для построения графиков используется сантиметровая сетка. Шкала строится для диапазона, в котором изменяется данная величина при проведении испытания. Шкала подписывается обозначением параметра и указанием его размерности. Располагать шкалы можно с обеих сторон поля графика. ГОСТ 18509 рекомендует использовать следующие масштабы графиков (прил. 3). Рекомендуется применять масштабы таким образом, чтобы по построенным кривым был виден характер изменения рассматриваемых величин. Показатель работы двигателя, принятый за аргумент, откладывается в выбранном масштабе по оси абсцисс.

4.Точки, полученные в ходе эксперимента, наносятся на график

исоединяются плавной кривой.

5.Так как при испытаниях всегда имеется некоторый разброс точек (вызванный разными погрешностями), то при проведении плав-

10

ной кривой следует стремиться к тому, чтобы она проходила возможно ближе ко всем опытным точкам. Ломаные линии на графиках не допускаются (если это не выражает характера изменения величины).

6. При проведении плавной кривой следует уделять внимание и выпавшим точкам, устанавливая причины их выпадения. Над проведёнными кривыми надписывается буквенное обозначение параметра.

6. Требования к отчёту

Отчет должен содержать следующие разделы:

-название лабораторной работы;

-цель, оборудование и оснащение лабораторной работы;

-краткое изложение теоретических положений;

-формулы, используемые при расчетах, с расшифровкой входящих в них параметров и указанием единиц измерения;

-протокол результатов испытаний и расчетов (см. прил. 1);

-обработку результатов эксперимента с выполнением необходимых расчётов и построением графиков полученных зависимостей;

-вывод, отражающий суть проделанной работы с анализом полученных результатов и характеристик.

7. Испытательный стенд и аппаратура

Испытательный стенд должен иметь оборудование для измерения показателей работы двигателя с необходимой точностью в соответствии с ГОСТ 14846 на испытания двигателей. Например, крутящий момент и расход топлива необходимо измерять с точностью ±1%, частоту вращения коленчатого вала с точностью ±0,5%, температуры охлаждающей жидкости и масла с точностью ±2 °С;

Стенд для типовых испытаний двигателя состоит из следующих основных компонентов (рис. 1):

-силовая установка с соответствующим типом двигателя;

-нагрузочное устройство (балансирная машина) с индикатором нагрузки;

-штатные контрольно-измерительные приборы данного двигате-

ля;

-тахометр;

-секундомер;

-весы лабораторные.

11

Рис. 1. Общий вид стенда для испытаний двигателя:

1 – пульт управления двигателем; 2 – двигатель внутреннего сгорания; 3 – соединительная муфта; 4 – защитный кожух соединительной муфты; 5 – нагрузочное устройство (балансирная машина); 6 – опоры балансирной машины; 7 – датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя и ротора балансирной машины; 8 – контрольно-измерительные приборы двигателя; 9 – ручка управления подачей топлива; 10 – плечо нагрузочного устройства; 11 – индикатор нагрузки; 12, 13 – фундаментные плиты соответственно лабораторного корпуса и стенда; 14 – рама стенда; 15 – кронштейны крепления двигателя к раме стенда

Для снятия характеристик дизельного двигателя используются стенды с двигателями Д-240 и Д-21А1. Для исследования бензинового двигателя используют стенды с двигателями ЗМЗ-53, ЗМЗ-406 или ВАЗ-21214.

В качестве нагрузочного устройства применяется индуктивный тормоз – асинхронный двигатель с фазным ротором. Нагрузка на коленчатом валу двигателя задается тормозным моментом нагрузочного устройства. Тормозной момент зависит от величины тока в обмотке статора и изменяется с помощью реостата. Нагрузочное устройство стенда закреплено балансирно, т.е. корпус электродвигателя (статор) может качаться на подшипниках, закрепленных в опорных стойках.

При создании нагрузки на коленчатом валу двигателя с помощью данного устройства крутящий момент двигателя передаётся индук-

12

тивно на статор, который стремится повернуться в сторону вращения коленчатого вала. Статор связан с индикатором нагрузки − весовым устройством маятникового типа, с помощью которого определяют величину тормозной силы Р на плече l тормоза.

Контрольно-измерительные приборы позволяют контролировать режим работы двигателя, температуру охлаждающей жидкости и давление в системе смазки.

С помощью тахометра контролируется частота вращения коленчатого вала двигателя. В качестве тахометра используется цифровой прибор типа ТЦ-1 индуктивного типа, снимающий показания с контрольной звёздочки, закреплённой на валу балансирной машины. Измерение расхода топлива производится весовым методом. Для этого используются пружинные (маятниковые) весы. На одну чашу весов установлена емкость с топливом, а на другую укладываются грузы. В процессе снятия характеристики замеряется время расхода контрольной порции топлива (50 граммов). Изменение количества топлива в мерной ёмкости компенсируется увеличением количества грузов на чаше весов либо доливкой топлива в мерную емкость.

Лабораторная работа №1

РЕГУЛЯТОРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИЗЕЛЯ

Цель работы

Экспериментально исследовать влияние изменения нагрузки на коленчатом валу двигателя на основные показатели его работы, при неизменном положении органа управления подачей топлива.

На основе полученных данных построить регуляторную характеристику дизеля.

Теоретические основы

Регуляторная характеристика дизеля определяет показатели работы двигателя со всережимным регулятором и принятыми для условий эксплуатации регулировками во всем диапазоне нагрузок от холостого хода до максимального крутящего момента.

13

Регуляторную характеристику следует определять при положении органа управления регулятором частоты вращения, соответствующем полной подаче топлива.

Частичные регуляторные характеристики следует определять при положениях органа управления регулятором частоты вращения, соответствующих частичной подаче топлива.

Характеристики следует определять путем последовательного увеличения нагрузки от нулевой до полной и затем снижения нагрузки до достижения частоты вращения, составляющей не более 85% частоты вращения при максимальном крутящем моменте.

На регуляторной характеристике участок 1–2 (рис. 2) соответствуют работе дизеля "на регуляторе", а участок 2–3 – его работе по внешней скоростной характеристике. Работа дизеля по регуляторной характеристике (участок 1–2) соответствует примерно работе дизеля по нагрузочной характеристике, т.е. она происходит при изменении нагрузки от холостого хода до максимально возможной величины и при практически постоянной частоте вращения коленчатого вала.

В зависимости от назначения регуляторная характеристика дизеля при построении может быть представлена:

1) крутящим моментом, частотой вращения коленчатого вала, часовым и удельным расходами в функции мощности (рис. 2):

n,Mе,GT ,gе f Nе ;

14