otdat_GOS_SDM / госы сдм вопросы и приблизительные ответы / Приблизительные варианты ответов на вопросы к гос. экзамену / 2007 / 117. Скор.хар-ка диз.двиг.Ее анализ. Опр.экспл.показ.двиг.п

117. Скоростная характеристика дизельного двигателя. Ее анализ. Определение эксплуатационных показателей двигателя по скоростной характеристике. Выбор наиболее экономичного режима работы двигателя по скоростной характеристике

На современных СДМ применяются в основном дизельные двигатели, которые оборудуются всережимными регуляторами угловой скорости коленвала, автоматически поддерживающими любой заданный скоростной режим работы двигателя.

Номинальный крутящий момент - это момент, развиваемый двигателем при максимальной мощности. Величина его обычно определяется путем испытаний двигателя на тормозном стенде.

Основными экплуатационными показателями двигателя являются крутящий момент двигателя (M_ен - номинальный и М_е.mах - максимальный) эффективная мощность двигателя N_е, удельный расход топлива g_е, коэффициент приспособляемости К_пр,

коэффициент снижения оборотов К_е, разбег регулятора р, номинальная угловая скорость коленчатого вала n (число оборотов двигателя), максимальная угловая скорость холостого хода двигателя n _mах, минимальная - устойчивая угловая скорость

холостого хода двигателя n_xmin, и др.

Графическая зависимость этих показателей в функции n (число оборотов двигателя), называется скоростной характеристикой двигателя.

На рисунке показана скоростная характеристика дизельного четырехтактного тракторного двигателя Часть ее, расположенная правее линии Аn_н, называется регуляторной ветвью, а левее этой линии - безрегуляторной ветвью.

N_е - эффективная мощность двигателя:

М_к- крутящий момент двигателя;

G_T - часовой расход топлива:

q_e- удельный расход топлива;

n _х - максимальные холостые оборота двигателя;

n_н - номинальный скоростной режим;

n_min- минимально устойчивый скоростной режим под нагрузкой.

При работе двигателя на регуляторной ветви с увеличением нагрузки топливный насос увеличивает подачу топлива в цилиндры. Максимум подачи топлива соответствует режиму n_н.

Безрегуляторная ветвь - это зона перегрузок двигателя. При работе в этой зоне с увеличением нагрузки подача топлива в цилиндра за единицу времени уменьшается, так как цикловая подача топлива максимальна, а число циклов в минуту уменьшается Допускается лишь кратковременная работа двигателя на безрегуляторной ветви

Скоростную характеристику строят по результатам испытаний двигателя на стенде При этом опытным путем, постепенно загружая двигатель определяют изменение М_к и G_т в функции от n

Крутящий момент М_к и эффективная мощность двигателя N_e связаны между собой следующей зависимостью в системе СИ):

N_e = М_к · n

где М_к - крутящий момент, n - угловая скорость колен вала двигателя, с^-1 .

Коэффициент приспособляемости двигателя К_пр - есть отношение max крутящего момента М_{е mах} к номинальному М_ен:

Величина К_пр для современных дизельных двигателей находится в пределах 1,05-1,15, а для карбюраторных - -1,15-1,35.

Коэффициент снижения оборотов.

где n_м - номинальная угловая скорость коленвала двигателя, с^-1.

n_min - угловая скорость коленвала при mах крутящемся моменте, с^-1 Для современных дизельных двигателей К_с=0,60-0,75

Разность между максимальной угловой скоростью коленвала при холостом ходе и номинальной угловой скоростью называется - разбег регулятора p=n_xmax-n_M

Режим работы двигателя соответствующий максимальной мощности, называется номинальным режимом.

Выбор наиболее экономичного режима работа агрегата

Наиболее экономичным режимом считают такой режим, который обеспечивает получение минимальных затрат средств на единицу произведенной агрегатом работы То есть наиболее экономичный режим определяется не только экономичностью работы двигателя, но и производительностью агрегата

Производительность машин зависит от эффективной мощности двигателя. Поэтому максимум производительности будет соответствовать максиму эффективной мощности (при условии полного ее использования). Однако, как видно из рисунка, при максимальной мощности удельный расход топлива не минимальный. Поэтому затраты средств на единицу выработки агрегата на этом режиме не будут минимальными.

Рассмотрим второй характерный режим - режим соответствующий минимуму удельного расхода топлива. На этом режиме N_е< N_emax. Следовательно, и здесь затраты на единицу выработки агрегата тоже не минимальны.

Таким образом, наиболее экономичный режим работы лежит в диапазоне между q_emin и N_emax (на рисунке заштрихован). Это справедливо при условии, что эффективная мощность двигателе полностью используется при эксплуатации агрегата.

Таким образом, работа двигателей в диапазоне между q_emin и N_emax является не только наиболее экономичной, но и обеспечивает наибольшую долговечность.

Приведенная на рисунке скоростная характеристика называется внешней. Она получена при полной подаче топлива.