Внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя отобразим на рисунке 1. Характеристика карбюраторного двигателя


Нагрузочная характеристика карбюраторного двигателя | Двигатель автомобиля

Зависимости изменения параметров цикла от нагрузки показаны на рисунок а. Удельный расход топлива согласно уравнению зависит от произведения ni и nm.

На холостом ходу вся развиваемая в цилиндрах двигателя индикаторная мощность затрачивается на преодоление внутренних потерь, а эффективная мощность с коленчатого вала двигателя не «снимается», поэтому ge стримится к бесконечности (рис. б).

При переходе от холостого хода к частичным нагрузкам растут значения ni и nm, что приводит к уменьшению ge и в момент наибольшего значения произведения ni и nm удельный расход топлива ge достигает своего минимального значения. При полной нагрузке (ре = 100 %) и близкой к ней индикаторный КПД уменьшается, так как в этом случае двигатель работает на обогащенном составе смеси. который не обеспечивает полного сгорания топлива, т. е. не вся введенная теплота преобразуется в индикаторную работу. Поэтому удельный расход топлива увеличивается при нагрузках более 75 %. Поскольку одним из условий снятия нагрузочной характеристики является постоянство частоты вращения коленчатого вала, то понятно, что каждому значению частоты вращения будет соответствовать своя нагрузочная характеристика.

Рис. Нагрузочные характеристики карбюраторного двигателя: а — зависимости изменения основных параметров цикла от нагрузки; б — зависимости изменения показателей работы двигателя от нагрузки

На рисунке показаны нагрузочные характеристики одного из карбюраторных двигателей при разных частотах вращения коленчатого вала. Если значения минимальных удельных расходов топлива характеристик соединить касательной (штрихпунктирная линия), то получим линию, которая называется экономической или универсальной нагрузочной характеристикой.

В реальных условиях эксплуатации режимы работ, соответствующие экономической характеристике, используются крайне редко, так как в карбюраторном двигателе большинство нагрузок имеют повышенные значения ge, что является их недостатком.

Для улучшения топливной экономичности карбюраторного двигателя используют работу на обедненных смесях или вовсе отказываются от карбюратора и переходят на систему с впрыском топлива.

Так как по условию n = const, то часовой расход топлива Gт согласно уравнению зависит только от отношения nv/а.

Из нагрузочных характеристик видно, что с изменением нагрузки значительно меняется коэффициент наполнения nv, (от 0,18 до 0,23 на холостом ходу и от 0,78 до 0,82 при полной нагрузке). В результате часовой расход топлива растет пропорционально увеличению нагрузки, а резкое его повышение на нагрузках, близких к полной, объясняется началом работы экономайзера.

Рис. Нагрузочные характеристики двигателя ЗИЛ-131 при различных значениях частоты вращения коленчатого вала: 1 — n = 3000 мин^-1; 2 — n = 2500 мин^-1; 3 — n = 2000 мин^-1; 4 — n = 1500 мин^-1; 5 — n = 1000 мин^-1

ustroistvo-avtomobilya.ru

Характеристика идеального карбюратора

Идеальный карбюратор предназначен обеспечивать приготовление смеси такого оптимального состава, который необходим по условиям работы двигателя. Требуемую закономерность изменения состава смеси устанавливают по регулировочным характеристикам, представляющим собой изменение показателей работы двигателя в зависимости от коэффициента при постоянных частотевращения коленчатого вала и положении дроссельной заслонки. На рисунке 2.1 изображены такие характеристики приn=const и других неизменных граничных условиях. При этом для каждого режима устанавливается оптимальный угол опережения зажигания. По оси ординат отложены удельный расход топлива в процентах минимального его значения и мощность, выраженная в процентах максимальной мощности, достигаемой при данной частоте вращения вала и полностью открытой дроссельной заслонке. Кривые I и I΄ соответствуют работе двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке; кривые II и II', III и III' − работе при частичном ее открытии. Из графика видно, что коэффициент, соответствующий максимальной мощности (точки 1—3), меньшепри наименьшем расходе(точки 5—7), т. е. при максимальной экономичности.

Наибольшая мощность при всех положениях дроссельной заслонки получается при < 1. С переходом на работу с прикрытой дроссельной заслонкой коэффициент, соответст-

вующий режиму максимальной

Рис.2.1.2- Регулировочные характеристики по составу смеси

ристикирактеристики

мощности, уменьшается. При полном открытии дроссельной заслонки наименьший расход топлива получается при несколько обедненном составе смеси (). С прикрытием дроссельной заслонки коэффициент, соответствующий наиболее экономичной работе, уменьшается и при значительном прикрытии становится меньше единицы. Таким образом, с прикрытием дроссельной заслонки горючая смесь для

получения как максимальной мощности,

так и наибольшей экономичности должна

обогащаться. Если соединить на кривых I, II и III точки 1, 2 и 3, соответствующие

максимальной мощности, и точки 8, 9 и 10, характеризующие работу двигателя на наиболее экономичных режимах, то получим две кривые изменения состава смеси: кривую , соответствующую регулировке карбюратора на максимальную мощность, и кривую б, соответствующую регулировке карбюратора на максимальную экономичность. Область, заключен-Рисунок 2.1.3 – Характеристики

ная между двумя этими кривыми, и карбюратора (n=const)

является той областью значений коэффициента ) I, II и III изменения мощности, положение дроссельной заслонки, а следовательно, разрежение в диффузоре и расход воздуха – постоянны. Поэтому кривые а и б изменения состава смеси можно легко построить в координатах –Gв или – Δрд. На рисунке 2.1.3 для определенной частоты вращения приведены кривые изменения, соответствующие максимальной мощности (кривая 2) и наименьшему удельному расходуge (кривая 3), в зависимости от расхода воздуха, выраженного в процентах расхода при полном открытии дроссельной заслонки.

Для лучшего использования двигателя желательно, чтобы при полном открытии дроссельной заслонки, когда он развивает максимальную мощность при данной частоте n, карбюратор обеспечивал коэффициент α, соответствующий максимальной мощности. При переходе на работу с прикрытой дроссельной заслонкой необходимо, чтобы карбюратор приготавливал смесь, соответствующую наиболее экономичной работе. Наиболее рациональная зависимость коэффициента от расхода воздуха выразится кривой 4 . Эта зависимость представляет характеристику идеального карбюратора.

Проведя аналогичные опыты для других частот вращения вала, можно для любого скоростного режима получить подобную характеристику. Совместив на одном графике такие характеристики для различных частот , можно получить совокупность характеристик идеального карбюратора.

Рисунок 2.1.4 − Схема карбюратора с уменьшением разрежения у топливного жиклера

studfiles.net

Карбюраторный двигатель: комплектация и характеристика

Карбюраторный двигатель является одним из видов двигателей с автономным зажиганием, а также внешним образованием смесей.

В этом механизме в его цилиндры поступает уже готовая топливно-воздушная смесь, которая чаще всего производится в карбюраторе. Она может готовиться и в газо-воздушном смесителе. И еще один вариант: она образуется во время впрыска топлива, которое распыляется форсункой.

Независимо от того, как образуется смесь, и сколько в рабочем цикле тактов, карбюраторный двигатель осуществляет свою работу всегда одинаково. Горючая смесь, что находится в сжатом состоянии в камере сгорания, поджигается в какой-либо момент при помощи системы зажигания (чаще всего - электроискровая система). Также может быть использовано зажигание от калильной трубки, но это в основном в малогабаритных и недорогих двигателях (пример – авиамодели). Лазерное или плазменное зажигание на данный момент еще разрабатывается.

Хочется отметить, что карбюраторный двигатель, а точнее его типы, зависит от того, сколько в его рабочем цикле тактов. Поэтому существуют двигатели "Отто" - у них данный цикл включает в себя четыре полуоборота коленчатого вала, и он состоит из четырех тактов, а также двухтактные – их цикл включает в себя два полуоборота коленчатого вала. Данный тип, стоит отметить, благодаря своей простой конструкции получил большое распространение как двигатель для разных агрегатов и мотоциклов.

Карбюраторный двигатель может быть атмосферным. У него впуск горючего или воздуха осуществляется благодаря разрежению в цилиндре. К тому же данный процесс осуществляется под давлением, которое создается специальным компрессором.

Нужно отметить, что карбюраторный двигатель внутреннего сгорания принимает практически любое топливо. Когда-то даже применялся в его роли спирт. Также в качестве топливной жидкости можно использовать лигроин, пропан-бутановые или бензиновые смеси, светильный газ и этиловый спирт.

Как комплектуется карбюраторный двигатель? Его основная часть – это цилиндр со съемной головкой. Внутри него размещается поршень, а на нем в специально предназначенных для этого канавках располагаются поршневые кольца. Они не дают газам возможности прорваться вниз. И еще они препятствуют маслу, чтобы оно не попадало вверх.

При помощи шатуна и пальца поршень соединяется с кривошипом коленвала, а тот, в свою очередь, вращается в подшипниках, что установлены в двигательном картере. В цилиндр через впускной клапан поступает смесь бензина с воздухом, через выпускной же выделяются отработанные газы. И еще, нельзя обойти вниманием резьбовое отверстие цилиндровой головки. В ней находится ввернутая свеча зажигания. Она электрической искрой, которая проскакивает между электродами, поджигает горючую смесь.

Несмотря на то, что конструкция данного механизма весьма проста, его не так просто починить, если возникли какие-то неполадки. Поэтому понадобится провести такой процесс, как диагностика карбюраторного двигателя.

загрузка...

worldfb.ru

Скоростная характеристика двигателя (карбюраторного, дизельного)

Скоростные характеристики подразделяются на внешние и частичные. Внешняя характеристика снимается при полном открытии дросселя (карбюраторные двигатели) или при положении рейки топливного насоса, доведенной до упора (дизели). Частичные характеристики снимаются при неполных открытиях дросселя или при положениях рейки топливного насоса, не доведенной до упора. Изменение числа оборотов при снятии этих характеристик достигается за счет изменения нагрузки.

Внешняя характеристика карбюраторного двигателя (рис. 15.3, а, б) снимается при эксплуатационной регулировке карбюратора. Угол опережения зажигания устанавливается наивыгоднейшим для каждой точки характеристики. На характеристику наносят кривые зависимости эффективной мощности Ne , крутящего момента Ме , часового GT и удельного ge расходов топлива от числа оборотов.

Эффективная мощность двигателя вначале увеличивается примерно пропорционально возрастанию числа оборотов коленчатого вала, затем приращение мощности становится замедленным и при числе оборотов, равном nе , мощность достигает максимума. Мощность, развиваемая двигателем, в основном определяется количеством тепла, выделенного при сгорании топлива в цилиндрах в единицу времени. Для выяснения причин, обусловливающих указанную зависимость мощности от числа оборотов, рассмотрим характер изменения весового наполнения двигателя в единицу времени. По мере увеличения числа оборотов снижается давление впуска и уменьшается коэффициент наполнения . Однако рост чисел оборотов до определенного значения (nG ) сопровождается увеличением весового наполнения двигателя в единицу времени, а следовательно, и часового расхода топлива, так как в этом диапазоне уменьшение коэффициента наполнения сравнительно невелико и полностью компенсируется увеличением числа всасываний в единицу времени. При числе оборотов, большем nG весовое наполнение падает, т. е. значительное снижение наполнения за цикл уже не может компенсироваться ростом числа оборотов.

 

Рис. 15.3. Внешние характеристики карбюраторного двигателя:

а — без ограничителя оборотов; б — с ограничителем максимальных чисел оборотов.

Изменение индикаторной мощности двигателя примерно соответствует изменению весового наполнения в единицу времени. Однако на малых числах оборотов индикаторная мощность падает более резко. Это объясняется замедленным протеканием процесса сгорания ввиду недостаточно интенсивного вихреобразования и большой теплоотдачей через стенки цилиндра (газы в процессе сжигания и расширения длительное время соприкасаются с охлаждающей поверхностью). Эффективная мощность двигателя равна разности между индикаторной мощностью и мощностью трения; последняя с увеличением числа оборотов резко возрастает; поэтому максимум эффективной мощности достигается при меньших числах оборотов, чем максимум индикаторной мощности (nG ≈1,4ne ).

При возрастании чисел оборотов свыше nе эффективная мощность снижается и при разносных числах оборота становится равной 0. Следовательно, при этих числах оборотов индикаторная мощность, развиваемая двигателем, целиком затрачивается на преодоление механических потерь. Разносные числа оборотов примерно в 1,5—2 раза больше оборотов, соответствующих максимальной мощности. Следует указать, что разносные числа оборотов практически недостижимы, так как детали двигателя не рассчитываются для работы на этом режиме. В эксплуатационных условиях двигатели легковых автомобилей могут развивать обороты, несколько превышающие nе , а двигатели грузовых автомобилей и тракторов работают в диапазоне до перегиба внешней характеристики.

Удельные расходы топлива ge имеют большие значения на малых числах оборотов вследствие замедленного протекания процесса сгорания и большой теплоотдачи через стенки цилиндра.

На средних числах оборотов (ng ) удельные расходы топлива достигают минимальных значений ввиду уменьшения относительной теплоотдачи через стенки цилиндра и увеличения скорости сгорания. Повышение числа оборотов свыше ng сопровождается ухудшением экономических показателей двигателя, вызываемых в основном резким возрастанием механических и тепловых потерь.

Величина крутящего момента двигателя Ме является функцией среднего эффективного давления ре:

 

где Vh — рабочий объем одного цилиндра;

i — число цилиндров;

τ —тактность двигателя.

Поэтому Мe следует примерно за изменением коэффициента наполнения, падая более резко на высоких числах оборотов ввиду возрастания механических потерь и на малых скоростных режимах вследствие ухудшения использования тепла топлива. Максимальных значений крутящий момент достигает при числах оборотов nм ≈ 0,5 nN.

Карбюраторные двигатели почти всех современных грузовых автомобилей снабжаются ограничителями максимальных чисел оборотов.

 

 



infopedia.su

Карбюраторный двигатель: комплектация и характеристика

Карбюраторный двигатель является одним из видов двигателей с автономным зажиганием, а также внешним образованием смесей.

В этом механизме в его цилиндры поступает уже готовая топливно-воздушная смесь, которая чаще всего производится в карбюраторе. Она может готовиться и в газо-воздушном смесителе. И еще один вариант: она образуется во время впрыска топлива, которое распыляется форсункой.

Независимо от того, как образуется смесь, и сколько в рабочем цикле тактов, карбюраторный двигатель осуществляет свою работу всегда одинаково. Горючая смесь, что находится в сжатом состоянии в камере сгорания, поджигается в какой-либо момент при помощи системы зажигания (чаще всего - электроискровая система). Также может быть использовано зажигание от калильной трубки, но это в основном в малогабаритных и недорогих двигателях (пример – авиамодели). Лазерное или плазменное зажигание на данный момент еще разрабатывается.

Хочется отметить, что карбюраторный двигатель, а точнее его типы, зависит от того, сколько в его рабочем цикле тактов. Поэтому существуют двигатели "Отто" - у них данный цикл включает в себя четыре полуоборота коленчатого вала, и он состоит из четырех тактов, а также двухтактные – их цикл включает в себя два полуоборота коленчатого вала. Данный тип, стоит отметить, благодаря своей простой конструкции получил большое распространение как двигатель для разных агрегатов и мотоциклов.

Карбюраторный двигатель может быть атмосферным. У него впуск горючего или воздуха осуществляется благодаря разрежению в цилиндре. К тому же данный процесс осуществляется под давлением, которое создается специальным компрессором.

Нужно отметить, что карбюраторный двигатель внутреннего сгорания принимает практически любое топливо. Когда-то даже применялся в его роли спирт. Также в качестве топливной жидкости можно использовать лигроин, пропан-бутановые или бензиновые смеси, светильный газ и этиловый спирт.

Как комплектуется карбюраторный двигатель? Его основная часть – это цилиндр со съемной головкой. Внутри него размещается поршень, а на нем в специально предназначенных для этого канавках располагаются поршневые кольца. Они не дают газам возможности прорваться вниз. И еще они препятствуют маслу, чтобы оно не попадало вверх.

При помощи шатуна и пальца поршень соединяется с кривошипом коленвала, а тот, в свою очередь, вращается в подшипниках, что установлены в двигательном картере. В цилиндр через впускной клапан поступает смесь бензина с воздухом, через выпускной же выделяются отработанные газы. И еще, нельзя обойти вниманием резьбовое отверстие цилиндровой головки. В ней находится ввернутая свеча зажигания. Она электрической искрой, которая проскакивает между электродами, поджигает горючую смесь.

Несмотря на то, что конструкция данного механизма весьма проста, его не так просто починить, если возникли какие-то неполадки. Поэтому понадобится провести такой процесс, как диагностика карбюраторного двигателя.

загрузка...

fjord12.ru

Внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя отобразим на рисунке 1.

Крутящий момент двигателя подсчитывают по формуле

2.8

где дв - угловая скорость вала двигателя, с-1;

n1 =1700 мин– дв1 =177,93 с– Mк1 =168,7 Нм

n2 =2600 мин– дв2 =272,13 с– Mк2 =166,4 Нм

n3 =3500 мин– дв3 =366,34 с– Mк3 =150,4 Нм

n4 =3900 мин– дв4 =408,2 с– Mк4 =138,8 Нм

n5 =4400 мин– дв5 =460,53 с– Mк5 =120,6 Нм

Кривую удельного эффективного расхода топлива gе = ƒ(n) построим используя внешнюю скоростную характеристику (регуляторную характеристику дизеля) двигателя-прототипа.

Значения удельного расхода на номинальном режиме можно принять для карбюраторных двигателей gе = 250—320 г/кВт-ч, для дизелей gе = 210—250 г/кВт-ч.

2.3 Определение передаточного числа главной передачи

Передаточное число главной передачи влияет на тягово-динамические и экономические показатели автомобиля. Его определяют, пользуясь выражением:

2.9

Передаточное число главной передачи, полученное расчетом соответствует табличному.

2.4 Определение передаточных чисел в коробке передач

Передаточные числа в коробке передач определяют из условия обеспечения наибольшей интенсивности разгона и плавности переключения шестерен при последовательном переходе с одной передачи на другую, а также для обеспечения движения на первой передаче без буксования по заданной дороге.

Знаменатель геометрической прогрессии ряда, образуемого передаточными числами коробки передач, находят по формуле

2.10

где т — число передач в коробке.

Передаточное число в коробке при работе на первой передаче определяют из условия преодоления заданного сопротивления движению по формуле

2.11

где Мmах— максимальный крутящий момент двигателя, Н*м;

ψ1mах — суммарный коэффициент дорожного сопротивления (берем из задания на проектирование автомобиля).

Проверяем условие движения автомобиля без буксования по заданной дороге. Должно быть удовлетворено условие

2.12

где  — коэффициент сцепления движителей с дорогой;

λк – коэффициент нагрузки на ведущие колеса;

λк = 1 - для машин повышенной и высокой проходимости;

Для нашего расчета принимаем λк = 1

Вывод – передаточное число удовлетворяет условию

Тогда:

iкп 1 = 6,046

iкп 2 = 3,9

iкп 3 = 2,52

iкп 4 = 1,63

2.5 Определение скоростей движения автомобиля на различных передачах

Максимальная скорость движения на прямой передаче задана. Скорости движения на промежуточных передачах определим из соотношений:

V1 = 7,12м/с

V2 = 11,01м/с

V3 = 17,05м/с

V4 = 26,39м/с

3. Динамический расчет автомобиля

В процессе динамического расчета выполняют построение динамической характеристики автомобиля.

Динамический фактор D предложен Е.А. Чудаковым. Используют его для сравнительной оценки динамических качеств различных автомобилей в различных условиях их движения (качество дороги, нагрузка автомобиля). Так как в условиях установившегося движения численные значения динамического фактора и суммарного коэффициента дорожного сопротивления равны, т.е. ψ = D. Зная динамический фактор автомобиля, можно определить, какое дорожное сопротивление он будет преодолевать.

Динамический фактор есть отношение избыточной силы тяги, к полному весу автомобиля:

3.1

Так как касательная сила тяги Рк и сила сопротивления воздуха Рw изменяются с изменением скоростного и нагрузочного режимов работы автомобиля, то и динамический фактор в условиях эксплуатации не остается постоянным. Его оценивают с помощью динамической характеристики, которая представляет собой D = ƒ(V).

Основой для построения динамической характеристики (рис. 2) является внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя или регуляторная характеристика дизеля, а также данные тягового расчета и ряд параметров автомобиля-прототипа

а) Построение динамической характеристики автомобиля. Наметим не менее пяти точек скоростных режимов автомобиля на каждой передаче. Скорости движения автомобиля при движении на различных передачах и при различных значениях частот вращения вала двигателя определяют по формуле

3.2

Значение частоты, мин–

1-ая передача

2-ая передача

3-ья передача

4-ая передача

1700

1,765

3,17

5,7

10,26

2600

2,7

4,85

8,72

15,68

3500

3,63

6,53

11,74

21,11

3900

4,05

7,28

13,08

23,52

4400

4,57

8,21

14,76

26,54

б) Для этих скоростных режимов находим значения крутящих моментов двигателя и определяют касательные силы тяги на каждой передаче по формуле:

3.3

Значение Мк (Нм)

1-ая передача

2-ая передача

3-ая передача

4-ая передача

168,7

15512,7

8629,19

4800,13

2670,1

166,4

15302,33

8512,17

4735,03

2633,9

150,4

13829,8

7693,03

4279,37

2380,5

138,8

12770,12

7103,59

3951,49

2198,1

120,6

11094,97

6171,76

3433,14

1909,7

Для определения силы сопротивления воздуха используют зависимость.

1-ая передача

2-ая передача

3-ья передача

4-ая передача

6,065

19,599

63,34

204,69

14,185

45,84

148,15

478,79

25,706

83,075

268,47

867,64

31,917

103,15

333,35

1077,3

40,626

131,29

424,3

1371,2

Значения коэффициента сопротивления воздуха kw и площади поперечного сечения автомобиля Fа принимают из тягового расчета.

в) Значения динамического фактора для каждой передачи подсчитывают

по формуле:

Используя полученные значения динамического фактора, строят характеристику D = ƒ(V).

1-ая передача

2-ая передача

3-я передача

4-ая передача

0,6033

0,335

0,1843

0,096

0,5948

0,3294

0,1785

0,084

0,537

0,296

0,156

0,06

0,495

0,2724

0,1408

0,0436

0,43

0,235

0,117

0,021

Динамическая характеристика автомобиля представлена на рисунке 2 в приложении.

studfiles.net

Нагчные харрузоактеристики карбюраторного и дизельного двигателей. Регулировочные характеристики карбюраторного двигателя по углу опережения зажигания и дизельного по углу опережения впрыска топлива.

 

Нагрузочная характеристика дизеля

 

При снятии нагрузочной характеристики снижение нагрузки достигается уменьшением цикловой подачи топлива путем перемещения рейки топливного насоса.

 

В дизеле без наддува (рис. 16.10, а) увеличение при снижении нагрузки вызвано снижением часового расхода топлива Gт, в то время как часовой расход воздуха Gв несколько увеличивается. Температура отработавших газов Тr снижается из-за уменьшения количества теплоты, выделяющейся при сгорании. Увеличение приводит к снижению дымности отработавших газов Dх а также уменьшению gi в результате увеличения . Однако на очень малых нагрузках величина gi может увеличиваться из-за ухудшения качества процессов впрыскивания и распыливания топлива. Удельный эффективный расход топлива обычно достигает минимума при 70...80%-ной нагрузке. При полной нагрузке gе возрастает из-за уменьшения и , а на малых нагрузках — увеличивается в связи с уменьшением .

 

У дизеля с турбонаддувом (рис. 16.10, б) при снижении нагрузки в связи с падением температуры ОГ перед турбиной Тт уменьшается располагаемая работа газа, что приводит к снижению частоты вращения турбины и компрессора. В результате снижаются параметры наддувочного воздуха: давление pк, температура Тк и расход воздуха Gв. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению расхода газа через турбину и противодавления газа перед турбиной рт и, как следствие, дополнительному уменьшению частоты вращения турбины и компрессора. Процесс продолжается до тех пор, пока не установится новый режим совместной работы дизеля с ТК, что обычно продолжается несколько секунд.

Рис. 16.10. Нагрузочные характеристики дизеля: а – без наддува; б – с турбонаддувом и охлаждением воздуха

 

При уменьшении нагрузки у дизеля с турбонаддувом увеличивается более плавно, поскольку уменьшается расход воздуха. Такой характер изменения вызывает более плавное снижение Тт. В результате снижения рк и Тк коэффициент наполнения уменьшается. При снижении нагрузки падает КПД ТК, что объясняется отклонением режима его работы от расчетного. Это вызывает более значительное падение давления наддува рк, чем противодавления перед турбиной рт, что приводит к дополнительному увеличению gе на малых нагрузках из-за увеличения затраты работы на газообмен. Поэтому целесообразно использовать регулирование турбонаддува на малых нагрузках.

 

Поскольку при увеличении нагрузки повышаются дымность ОГ и тепловая напряженность деталей, предел форсирования дизеля по нагрузке определяется той из этих двух величин, которая первой приблизится к критическому уровню. Дизели с турбонаддувом (по сравнению с безнаддувнымн) при средних и высоких частотах вращения имеют большие значения , поэтому для них предел форсирования обычно определяется тепловой напряженностью деталей в цилиндре и колеса турбины ТК.

Нагрузочная характеристика карбюраторного двигателя (рис. 15.6,а) снимается при эксплуатационной регулировке карбюратора на постоянном числе оборотов и переменном открытии дроссельной заслонки. Угол опережения зажигания для каждой точки характеристики устанавливается наивыгоднейшим. На характеристику наносят кривые зависимости часового GT и удельного ge расходов топлива от процента мощности (за 100% принимается мощность при полностью открытом дросселе).

Рис. !5.6. Нагрузочные характеристики двигателя:

 

а — карбюраторного; 6 — дизеля.

 

По оси абсцисс может откладываться также абсолютное значение мощности или среднее эффективное давление.

 

Увеличение часовых расходов топлива по мере роста мощности двигателя не вызывает сомнений.

 

Увеличение удельных расходов топлива при уменьшении мощности объясняется следующими причинами:

 

1. С уменьшением мощности уменьшается весовое наполнение двигателя, так как дроссельная заслонка прикрывается. При этом увеличивается количество остаточных газов, что ведет к ухудшению протекания процесса сгорания.

 

2. Поскольку абсолютная величина механических потерь определяется в основном скоростным режимом двигателя, то на всем диапазоне снятия нагрузочной характеристики она остается практически постоянной. Однако с уменьшением индикаторной мощности, развиваемой двигателем, относительная величина механических потерь растет.

 

3. По мере прикрытия дроссельной заслонки растут насосные потери.

 

4. Увеличиваются относительные тепловые потери в охлаждающую среду. По абсолютной величине тепловые потери остаются практически постоянными, так как при постоянном числе оборотов время соприкосновения горячих газов со стенками цилиндров и головкой остается постоянным. Однако общее колличество тепла, выделяемого при сгорании топлива, по мере прикрытия дроссельной заслонки уменьшается. Изменение характера протекания кривых часового и удельного расходов топлива при дроссельной заслонке, открытой свыше 75—80%, объясняется включением экономайзера.

 

Нагрузочная характеристика дизеля (рис. 15.6,6) снимается при постоянном числе оборотов и переменном положении рейки топливного насоса. Вначале при увеличении подач топлива удельные расходы топлива уменьшаются и в точке 1 достигают минимальных значений. Это объясняется в основном снижением относительной величины механических потерь. В диапазоне между точками 1 и 2 удельные расходы топлива незначительно возрастают вследствие ухудшения процесса сгорания (ввиду уменьшения коэффициента избытка воздуха). Точка 2 лежит на границе начала дымления. За точкой 2 происходит довольно резкое ухудшение экономических показателей двигателя, вызываемое все усиливающимся недогоранием топлива. Однако при этом мощность двигателя продолжает увеличиваться. После достижения коэффициентом избытка воздуха значений, соответствующих максимальному среднему эффективному давлению (точка 3),происходит перегиб кривых ge = f(%N) и GT = f(%N). Несмотря на увеличение подачи топлива, процесс сгорания настолько ухудшается, что происходит снижение мощности.

 

Характеристика холостого хода (рис. 15.7) снимается только на карбюраторных двигателях и представляет собой кривую изменения часового расхода топлива в зависимости от числа оборотов при работе двигателя без нагрузки.

 

Регулировка карбюратора устанавливается такой, чтобы при устойчивой работе двигателя обеспечивался минимальный расход топлива.

cyberpedia.su