Материал: 2001

СибАДИРис. 4. Регуляторная характеристика дизельного двигателя в функции крутящего момента

Регуляторная характеристика дизеля, построенная в функции частоты вращения коленчатого вала, может быть использована для анализа при исследовании работы дизеля на различных скоростных режимах. Для изучения работы дизеля с регулятором весьма удобна регуляторная характеристика, построенная в функции мощности. Эта характеристика в практике испытания тракторных дизелей принята в качестве основной формы регуляторной характеристики.

Регуляторная характеристика, построенная в функции крутящего момента, оказывается весьма удобной при изучении показателей работы дизеля на различной нагрузке, особенно при совместном изучении их с тяговыми качествами тракторов, строительных и дорожных машин. В связи с этим такой вид регуляторной характеристики иногда называют тяговой характеристикой дизеля.

16

Методика снятия регуляторной характеристики двигателя

Регуляторная характеристика снимается при работе дизеля с регулятором, имеющим заводскую регулировку, или с оптимальной регулировкой, полученной при испытании. При этом производится ряд замеров, необходимых показателей с последовательным увеличением

стотой вращен я коленчатого вала (n = 1000 мин-1) 3 5 мин;

2) плавно увел ч вая подачу топлива, установить частоту вра-

щения коленчатого вала на уровне 1300 1500 мин-1 (по заданию руководителя экспер мента) и закрепить рычаг управления подачей топлива в неподв жном состоянии;

3) по с гналу руководителя эксперимента замерить время расхода топл ва; заф кс ровать полученное значение времени расхода топлива, текущее значение частоты вращения коленчатого вала и величину нагрузки на коленчатом валу двигателя в постовых бланках

(см. прил. 2); 4) увеличить нагрузку на коленчатом валу двигателя;

5) повторяя пункты 3 и 4, снять 6 8 точек регуляторной характеристики;

6) отключить нагрузку на коленчатом валу двигателя и установить рычаг управления подачей топлива в положение, при котором двигатель устойчиво работает на холостом ходу;

7) дать поработать двигателю на режиме холостого хода 3 5 минут остановить двигатель, отключив подачу топлива поворотом рычага в крайнее положение;

8) привести в порядок приборы и принадлежности, использовавшиеся в ходе лабораторной работы.

Обработка экспериментальных данных

Значения параметров из постовых бланков и результаты последующих расчётов заносятся в протокол (см. прил. 1). По полученным значениям строят регуляторную характеристику: графики зависимостей основных параметров работы двигателя в функции частоты вра-

17

щения коленчатого вала, крутящего момента или эффективной мощности (по заданию руководителя эксперимента)

[n,M e ,Gt , ge ] f (N e) ;Ne ,M e ,Gt ,ge f n ;

[n,Ne ,Gt , ge ] f (M e ).

Цели лабораторной работы: закрепление знаний по разделу «Характеристики двигателя», исследование влияния изменения нагрузки на коленчатом валу двигателя на показатели его топливной экономичности при неизменной частоте вращения коленчатого вала.

Задача исследования: экспериментально получить нагрузочную характеристику дизеля.

Оборудование и оснащение: испытательный стенд, оснащенный

18

оборудованием для измерения показателей работы двигателя с необходимой точностью в соответствии с ГОСТ 14846 на испытания двигателей.

Теоретические основы

Нагрузочную характеристику следует определять при постоянной частоте вращения путем последовательного увеличения подачи топСибАДИлива в пределах изменения нагрузки от нуля до соответствующей

полной подачи.

Нагрузочной характеристикой дизеля называют зависимость основных показателей дв гателя (например, удельного часового расходов топл ва, коэфф циента избытка воздуха) от степени загрузки дизеля Nе при постоянной частоте вращения коленчатого вала двигателя (р с. 5).

Рис. 5. Нагрузочная характеристика дизельного двигателя

19

Серия таких характеристик, снятых при различных, но постоянных скоростных режимах дизеля, дает возможность устанавливать в зависимости от нагрузки для каждой частоты вращения коленчатого вала часовой и удельный расходы топлива и определять gе min. По серии нагрузочных характеристик можно построить скоростные характеристики дизеля.

Изменение мощности дизеля при снятии нагрузочной характеристики осуществляют увеличением или уменьшением СибАДИколичества топлива, впрыскиваемого за цикл (при почти неизменном количестве воздуха), достигаемым изменением положения рейки

топливного насоса.

Увел чен е GT с увеличением нагрузки приводит к уменьшению, а следовательно, к снижению индикаторного КПД рабочего цикла ηi двигателя. С увел чением нагрузки возрастает механический КПД двигателя ηM.

Резкое уменьшен е gе при переходе от холостого хода к малым нагрузкам вначале вызывается одновременным увеличением ηi и ηM. При дальнейшем увел чении нагрузки ηi уменьшается, но более резко возрастает ηM, вследствие чего ge продолжает плавно снижаться, достигая своего минимального значения при максимальной величине

произведения ηi · ηM.

При дальнейшем увеличении нагрузки ge начинает расти из-за преобладающего влияния ухудшающегося теплоиспользования – снижается ηi. Увеличение нагрузки на коленчатом валу двигателя сопровождается повышением дымности отработавших газов, которая, при определенном значении мощности, достигает предельно допустимого значения. Длительная работа дизеля на режиме максимальной мощности недопустима вследствие ухудшения экономичности, перегрева, появления черного дыма снижения долговечности. Поэтому на практике мощность двигателя несколько ограничивают.

Методика снятия нагрузочной характеристики двигателя

Нагрузочные характеристики снимаются для наиболее характерных частот вращения коленчатого вала двигателя. Переход от одной опытной точки к другой при снятии нагрузочной характеристики осуществляется изменением положения рычага управления всережимным регулятором. Постоянная частота вращения коленчатого вала при этом обеспечивается тормозом.

Регулировка топливного насоса при снятии этой характеристики должна соответствовать эксплуатационной.

Нагрузочную характеристику снимают следующим образом:

20