Материал: 2001
Примером работы бензинового двигателя по внешней скорост- |
||||
ной характеристике в реальных условиях эксплуатации является та- |
||||
кой случай, когда, например, автомобиль движется на прямой переда- |
||||
че, все время при полном открытии дроссельной заслонки с макси- |
||||
мальной скоростью по дорогам различного качества. При этом изме- |
||||
нение сопротивления движению при переходе от более легкой к более |
||||
тяжелой дороге или наоборот приведет к изменению скорости движе- |
||||
ния автомобиля и, следовательно, к изменению частоты вращения ко- |
||||
ленчатого вала двигателя. |
|
|
|
|
Част чные скоростные характеристики двигателя |
||||
коростные характеристики, представляющие собой зависимо- |
||||
сти, аналог чные внешней скоростной характеристике, но получен- |
||||
ные при не зменном промежуточном положении дросселя, соответ- |
||||
ствующем неполной подаче топлива (частичное открытие дросселя), |
||||
называются част чными скоростными характеристиками (рис. 7). |
||||
Эти характер ст ки двигателя снимаются для получения дан- |
||||
ных, необход мых при расчетах тяговых и экономических качеств ав- |
||||
томобиля. Частичные скоростные характеристики снимают так же, |
||||
как и внешние, но при некоторых промежуточных положениях дрос- |
||||
сельной заслонки, постоянных для каждой характеристики. |
||||
Снимают о ычно серию частичных скоростных характеристик, |
||||
например при 20, 40 60% открытии дроссельной заслонки, чтобы |
||||
охватить весь диапазон работы двигателя при частичных нагрузках. |
||||
Ne, Вт |
Me |
Ме |
Ме, Н м |
|
Ne, кВт |
|
|
Me, Н·м |
|
|
NeNe |
|
|
|
СибАДИ |
||||
|
GtGТ |
|
|
|
GТ, кг/ ч |
|
|
ge |
Вт* ч) |
Gt, кг/ч |
ge |
|
, г/ (кge, |
|
|
|
г/кВт·ч |
||
|
|
ge |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
nn,, мин- 1-1 |
|
Рис. 7. Частичные скоростные характеристики |
||||
26
Методика снятия частичных скоростных характеристик двигателя
1. Перед снятием скоростной характеристики двигатель прогревают до достижения рабочей температуры, для этого дают ему поработать с постоянной частотой вращения коленчатого вала
(n = 1000 мин-1) 3 5 мин; после чего двигатель притормаживают и открывают дроссельную заслонку до необходимого промежуточного положения.
СибАДИния коленчатого вала до выявления минимально устойчивой частоты вращен я, при которой двигатель работает равномерно и без перебоев.
2. нят е скоростной характеристики начинают с минимально устойч вой частоты вращения коленчатого вала. Для достижения это-
го, постепенно увел ч вая нагрузку на тормоз, снижают частоту вращения коленчатого вала до тех пор, пока двигатель не начнет рабо-
тать неравномерно с пере оями.
3. Уменьшая нагрузку на тормозе, увеличивают частоту враще-
4. Далее дв гателю дают поработать на выбранном скоростном режиме не менее 1 мин для установления стабильного теплового состояния (во избежание изменения режима во время снятия показаний) и заносят в постовые ланки испытаний (см. прил. 2) показания весов тормоза, время расхода контрольной порции топлива и частоту вращения коленчатого вала.
5. После записи всех измеренных величин двигатель постепенно разгружают до установления нового, увеличенного скоростного режима двигателя. Затем производят измерения, записывая их в постовые бланки испытаний.
6. Разгрузку двигателя для достижения новых скоростных режимов измерения при различной частоте вращения коленчатого вала производят до выявления максимального значения мощности Nе. После этого дополнительно производят измерения при частоте вращения коленчатого вала, на 10% превышающей частоту вращения при соответствующей максимальной мощности.
Всего при снятии скоростной характеристики должно быть произведено не менее 6...8 измерений каждой величины, т.е. каждая кривая скоростной характеристики проводится по 6...8 точкам.
7.Дать поработать двигателю на режиме холостого хода 3 – 5 минут и заглушить двигатель, отключив зажигание.
8.Привести в порядок приборы и принадлежности, использовавшиеся в ходе лабораторной работы.
После окончания процесса снятия характеристики по данным постовых бланков, а также по расчетным данным, полученным при
27
использовании соответствующих формул, заполняется протокол испытаний (см. прил. 1).
Действительные условия работы двигателя на машине отличаются от условий, в которых работает двигатель на тормозном стенде, вследствие чего при снятии скоростных характеристик часто происходит перегрев впускного трубопровода двигателя и снижаются его мощностные показатели. Поэтому при снятии характеристик допускается применять обдув двигателя в продольном направлении от постороннего вентилятора.
Обработка экспериментальных данных
Значен я параметров из постовых бланков и результаты последующ х расчётов заносятся в протокол (см. прил. 1). По полученным значен ям строят част чную скоростную характеристику бензинового двигателя: граф ки зависимостей эффективной мощности, крутящего момента, часового и удельного расходов топлива от частоты
вращен |
я коленчатого вала двигателя |
|
Ne ,M e ,Gt ,ge f n . |
При выполнении расчетов, о работке результатов и оформлении |
|
отчёта обратитесь к п. 5 "О ра отка результатов испытаний". |
|
|
Контрольные вопросы и задания |
1. |
Цель работы методика ее проведения. |
2. |
Объясните характер полученных зависимостей. |
3. |
Дайте прогноз, как изменится характер протекания графиков |
зависимостей при увеличении (уменьшении) угла открытия дроссель- |
|
ной заслонки? |
|
4. |
В чем отличие внешней скоростной характеристики от ча- |
стичной скоростной? |
|
5. |
Какие параметры подлежат измерению при снятии характери- |
стики, а какие остаются неизменными? |
|
6. |
Приведите пример условий эксплуатации, в которых двига- |
СибАДИ |
|
тель транспортного средства работает по данным характеристикам. |
|
7. |
Как повлияет увеличение (уменьшение) контрольной порции |
топлива на характер протекания кривой эффективного удельного рас- |
|
хода топлива? |
|
8. |
Как повлияет увеличение (уменьшение) контрольной порции |
топлива на график часового расхода топлива? |
|
9. |
Как изменится кривая крутящего момента при увеличении |
(уменьшении) длины плеча балансирной машины?
28
Лабораторная работа № 4
ХАРАКТЕРИСТИКА ХОЛОСТОГО ХОДА БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ
Цель работы
Экспериментальным путем получить характеристику холостого СибАДИхода бензинового двигателя. Исследовать зависимость часового расхода топл ва GT от частоты вращения коленчатого вала двигателя при
нулевой внешней нагрузке на коленчатый вал двигателя.
Теоретические основы
Характер ст ка холостого хода, определяющая экономичность работы дв гателя на этом режиме, также входит в общий комплекс характер ст к, оцен вающих ра очие показатели двигателя.
Характер ст ку следует определять при работе двигателя без нагрузки от макс мальной частоты вращения холостого хода до минимально устойчивой.
Минимально устойчивую частоту вращения холостого хода определяют последовательным уменьшением подачи топлива до появления колебаний частоты вращения, составляющих ±5% среднего значения, измеренных на данном скоростном режиме.
Характеристики определяют в диапазоне частот вращения от минимально устойчивой холостого хода до равной 60% от nном для двигателей с искровым зажиганием.
В работе двигателя холостой ход является довольно часто используемым режимом. Примерами работы двигателя на холостом ходу являются:
а) работа двигателя с малой частотой вращения коленчатого вала без нагрузки при всех вынужденных кратковременных остановках машины;
) работа двигателя при движении автомобиля по инерции или при движении под уклон, когда для снижения эксплуатационного расхода топлива целесообразно отъединять двигатель от силовой передачи;
в) работа двигателя во время прогрева после пуска; г) повышенная частота вращения коленчатого вала двигателя,
предшествующая началу движения автомобиля перед включением сцепления.
Время работы двигателя на холостом ходу в условиях эксплуатации может превышать 25...40% всего времени работы. При работе
29
двигателя на холостом ходу индикаторная мощность Ni , развиваемая в цилиндрах двигателя, полностью расходуется на преодоление мощности внутренних потерь NT, т.е. Ni=NT.
Характеристика холостого хода бензинового двигателя представляет собой зависимость часового расхода топлива GT от частоты вращения коленчатого вала двигателя при Nе = 0 (рис. 8).
На эту характеристику также при необходимости наносятся кривые изменения разряжения во впускном трубопроводе, угла опе-
СибАДИрежения зажигания и температуры отработавших газов.
При плавном протекании данной характеристики обеспечивается хорош й переход двигателя на нагрузочные режимы, а при наличии резк х зг бов на ней наблюдается плохая приемистость двигателя вследств е неправильного подбора соответствующих дозирующих устройств в кар юраторе, нарушение их правильной работы или сбои в реж мах ра оты электронных систем.
Характер ст ка холостого хода позволяет судить о том, как согласуется работа главной дозирующей системы и системы холостого хода карбюратора. При неправильном сопряжении регулировок этих систем карбюратора на характеристике холостого хода образуются зоны, соответствующие ли о переобогащению (слишком раннее включение главной дозирующей системы), либо переобеднению (слишком позднее включение главной дозирующей системы) состава смеси, что выражается в резких изгибах кривых часового расхода топлива разряжения во впускном трубопроводе.
30