Снятие скоростных, нагрузочных и регулировочных характеристик двигателя внутреннего сгорания. Ляшков В.И. - 4 стр.

UptoLike

Составители: 

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
На имитационной программе для ПК отработать методику проведения реальных испытаний поршневых двигателей
внутреннего сгорания (ДВС) со снятием их основных характеристик. Проанализировать полученные данные и сделать
выводы о преимуществах и недостатках сравниваемых режимов работы машины.
2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ
Характеристиками принято называть графическое отображение зависимости одного, а чаще нескольких показателей
работы двигателя от величины параметра, принятого за аргумент исследования. К типовым характеристикам обычно
относятся скоростные и нагрузочные. На практике снимаются также регуляторные характеристики, характеристики
холостого хода и др. Такие характеристики снимают в соответствии с ГОСТ (например, ГОСТ 18509–73 на тракторные
дизели). На этапе доводочных испытаний обычно снимают ещё регулировочные характеристики (например, по углу
опережения впрыска топлива, по углу опережения открытия выпускного клапана, по углу опережения открытия
впускного клапана и др.).
Скоростной характеристикой называют графическую зависимость основных технико-экономических параметров, таких
как среднее эффективное давление
р
е
, полный
G
е
и удельный
g
e
расходы топлива, крутящий момент
M
кр
, коэффициент
избытка воздуха α и другие от числа оборотов
n
его вала при некоторой постоянной нагрузке
N
e
двигателя. При этом
скоростная характеристика, снятая при максимально возможной подаче топлива в цилиндр (
N
e
=
N
max
) называется внешней, а
снятые при некоторой частичной подаче (например, при
N
e
= 0,75
N
e
max
) частными. Согласно ГОСТ, внешнюю скоростную
характеристику снимают в диапазоне чисел оборотов от
n
min
до
n
max
.
Разновидностью частичной скоростной характеристики можно считать характеристику холостого хода, которая
показывает изменение основных параметров работы машины при отсутствии внешней нагрузки.
Характеристики, показывающие как изменяются основные параметры машины при заданном постоянном числе
оборотов
n
в зависимости от изменения внешней нагрузки
N
e
, называют нагрузочными. Здесь в качестве независимой
переменной в соответствии с ГОСТ принимается эффективная мощность
N
е
, а число оборотов берётся некоторым
фиксированным (например,
n = n
ном
).
Регуляторные характеристики снимают при таком скоростном режиме, который соответствует максимальному
крутящему моменту
max
кр
.
M
При постоянном положении органа управления двигателя постепенно увеличивают нагрузку от
холостого хода до максимальной. Если регулятор установлен на частичную подачу, то получают частичную регуляторную
характеристику, если на полную то предельную регуляторную характеристику.
Регулировочная характеристика показывает, как изменяются основные показатели машины при изменении одного из
регулировочных параметров, например, угла опережения впрыска топлива. Результаты проводимых при этом исследований
позволяют выбрать оптимальное значение регулировочного параметра, ориентируясь, смотря по обстоятельствам, или на
развиваемую мощность, или на удельный расход топлива, или на величину крутящего момента.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКА
ЭКСПЕРИМЕНТОВ
Лабораторная установка для натурных исследований представляет собой специальный испытательный стенд,
содержащий испытуемый двигатель и тормозное устройство. В качестве тормозного устройства применяются:
простой механический тормоз с
сухим трением и измерением тормозного
усилия по весу гирь, устанавливаемых на
рычаг тормоза (рис. 1);
электрический генератор с мощным
нагрузочным реостатом или регулируемым
напряжением на обмотке возбуждения;
гидротормоз, содержащий ротор с
лопатками, вращающийся в корпусе,
заполненном циркулирующей через
охладитель водой.
Испытательный стенд содержит также
контрольно-измерительные приборы,
позволяющие фиксировать интересующие
нас параметры. Среди них: мощность и
крутящий момент, расходы воздуха,
дымовых газов и топлива, температуры
воздуха и дымовых газов на выходе из
двигателя, состав дымовых газов и многое другое. Как правило, на современных стендах применяются дистанционные
датчики, измерительный сигнал от которых вводится (через аналого-цифровой преобразователь) непосредственно в ПК, что
1
2
3
4 5
6
L
Рис. 1. Схема механического тормоза:
1
шкив на валу двигателя;
2
нажимные бруски;
3
регулировочный винт;
4
ручка регулирования усилия торможения;
5
пружина;
6
гиря