Вопрос 8

Назовите эффективные показатели работы двигателя. Перечислите и опишите основные механизмы и системы ДВС. Классифицируй те поршневые двигатели внутреннего сгорания по различным признакам. Выделите требования, предъявляемые к автомобильным двигателям.

1. Эффективными показателями называются показатели, характеризующие работу двигателя, которая ъ

снимается с колен. вала и полезно используется.К числу эффективных показателей относятся:

* Эффективная мощность Ne = Ni * _m

* Крутящий момент

* Среднеэффективное давление Pe = Pi * _m

* Удельноэффективный расход топлива ge =

* Эффективный КПД _e = _{I * m}

8.2 Для оценки мощностных и экономических показателей двигателя. При работе его в различных условиях пользуются характеристиками двигателя, т.е. зависимостью основных показателей его работы (Ne, Me, ge) от одного из параметров режима работы (n, Pразгруз и др.).

Основные характеристики определются ГОСТ:

а) Скоростная характеристика дв-ля представляет собой графическую зависимость основных эффективных показателей его работы (Ne, Me, Gt, ge) от частоты вращения колен. вала при постоянном положении дроссельной заслонки или рейки ТНВД и установившемся тепловом состоянии.

б) Нагрузочные характеристики дв-ля – графическую зависимость ge и Gt от мощности развиваемой двигателем.Нагрузочные характеристики определяют при постоянной частоте вращения, включенном зажигании и подаче товплива при изменении открытия дросселя от полного до соответствующий холостому ходу, а для дизелй в диапазоне от максимальной до минимальной подачи топлива. При определении нагрузочных характеристик должны быть выявлены точки, соответствующие минимальным удельным расходом топлива.

в) Характеристика холостого хода – зависимость часового расхода топлива от частоты вращения колен. вала без нагрузки. Эта характеристика определяется в диапазоне частот вращения колен. вала от минимально устойчивой холостого хода до 60% от n_max для двигателей с искровым зажиганием и n_max для дизелей. Работу двигателя на холостом ходу можно считать нормальной в том случае, если график часового расхода топлива Gt=f(n) будет представлять собой плавно возрастающую линию. В том случае возможен сравнительно быстрый перевод двигателя на нагрузочный режим работы и двигатель не заглохнет.

Скоростная характеристика, полученная при полной подаче топлива (полностью открытой дроссельной заслонке или соответствующем положении рейки ТНВД дизеля называется внешней.

Характеристики, соответствующие постоянным промежуточным положениям дроссельной заслонки или рейки ТНВД, называются частичными скоростными характеристиками.

Помимо характеристик предусмотренных стандартом в научно-исследовательских целях могу определяться различные виды специальных характеристик, например регулировочные.

г) регулировочные характеристики – графики отображающие зависимость мощности и экономичности двигателя от состава смеси (коэффициента избытка воздуха), угла опережения зажигания или впрыска топлива и других регулируемых параметров.Эти характеристики служат для выявления наивыгоднейших условий работы двигателя в зависимости от указанных факторов и оценки степени совершенства его регулировок.

8.3

Внешнюю скоростную характеристику реального двигателя строят по результатам стендовых испытаний. Вал работающего двигателя нагружают с помощью тормоза, обеспечивая фиксирование частоты вращения от минимально устойчивой до максимально допустимой. При этом на каждой частоте замеряют тормозной момент Nт в Н*м и часовой расход топлива в кг\ч. По результатам испытаний строят кривые зависимостей эффективного крутящего момента Me = Mт и часового расхода топлива от частоты вращения колен. вала. Затем используя формулы:

находят эффективную мощность и удельно-эффективный расход топлива и строят их графики.

Характер кривой Ме обусловлен изменением среднего эффективного давления Pe. При полной подаче топлива наибольшее давление Pe, а значит и Me получают при средних частотах вращения колен. вала. С понижением или повышением частоты Pe уменьшается вследствие ухудшения газообмена, а так же больших потерь: тепловых ( при низких частотах вращения) и механических (при высоких частотах вращения).

Характер кривой Ne обуславливается тем, что эффективная мощность прямопропорциональна не только давлению Pe, но и частоте вращения n, мощность возрастает до тех пор, пока увеличение частоты компенсирует потери давления.

8.4 Различают следующие характерные частоты вращения колен. вала:

а) минимальная частота вращения, при которой возможна устойчивая работа двигателя при полной подаче топлива.

б) частота вращения, соответствующая наибольшему крутящему моменту n_m

в) частота вращения, соответствующая наибольшей мощности двигателя n_n

г) наибольшая возможная частота вращения колен. вала устанавливаемая ограничителем (карбюраторный двигатель) или регулятором частоты вращения (дизель).