ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
По характеристике рассчитывают коэффициент приспособляемости двигателя по оборотам K
n
, ко-
эффициент приспособляемости двигателя по крутящему моменту K и коэффициент запаса крутящего
момента M
k
:
m
n
n
K
nom
= ;
nom
max
k
k
M
M
K =
;
nom
nommax
k
kk
k
M
MM
M
−
= .
Часто для объяснения полученных результатов на той же характеристике или на отдельном графике
строят зависимости изменения параметров (η
v
, q
ц
, θ
з
) и кпд (η
i
, η
м
, η
e
).
Анализ характеристики
Прежде всего, оценим поступление свежего заряда в цилиндры двигателя.
Коэффициент наполнения зависит от ряда факторов. В частности, от времени, отводимого на про-
цессы газообмена, гидравлических сопротивлений впускного тракта, от инерции воздушного потока и
колебательных процессов во впускной и выпускной системах, фаз газораспределения и теплового ре-
жима.
В итоге характер изменения коэффициента наполнения специфичен для каждой модели двигателя.
Типичный закон изменения показан на
рис. 9. В зависимости от назначения двигателя, фазы газораспределения, конструкции впускной и выпу-
скной систем двигателя выбираются таким образом, чтобы обеспечить максимум η
v
на средней частоте
вращения коленчатого вала. Для двигателей легковых автомобилей значение η
v
смещается в зону боль-
ших частот вращения, для грузовых – в сторону малых частот вращения. При уменьшении частоты
вращения коленчатого вала от зоны η
v max
наполнение уменьшается в основном за счет несоответствия
фаз газораспределения, а при увеличении частоты вращения коленчатого вала – еще и вследствие роста
аэродинамических сопротивлений впускной и выпускной систем.
Цикловая подача топлива q
ц
изменяется по зависимости, характерной изменению величины η
v
. Со-
вместное изменение коэффициента наполнения и цикловой подачи топлива определяет значение коэф-
фициента избытка воздуха α. При идентичном изменении η
v
и q
ц
величина коэффициента избытка воз-
духа с изменением частоты вращения коленчатого вала изменяется незначительно.
Среднее эффективное давление P
e
зависит от количества топливно-воздушного заряда (характери-
зуемого η
v
и q
ц
), от эффективности использования теплоты сгорания топлива (оцениваемой η
i
) и уровня
механических потерь (характеризуемых η
m
), т.е.
P
e
~ η
v
, q
ц
, η
i
, η
м
.
Исходя из характера изменения величин η
v
и q
ц
, максимальное количество теплоты введенное в ци-
линдры двигателя, соответствует максимальному коэффициенту наполнения при незначительном изме-
нении коэффициента избытка воздуха α.
С ростом частоты вращения коленчатого вала индикаторный кпд η
i
возрастает до определенного
значения вследствие улучшения процессов смесеобразования и сгорания, сокращения времени цикла и,
следовательно, уменьшения тепловых потерь в стенки цилиндра. Затем η
i
начинает снижаться вследст-
вие недостатка времени на сгорание, когда влияние положительных факторов на сгорание перестанет
превалировать над уменьшением времени на сгорание (рис. 10).
Механические потери возрастают с ростом частоты вращения коленчатого вала. Однако вследствие
общего повышения индикаторной мощности относительный уровень механических потерь N
мп
/N
i
сна-
чала меняется мало, а затем прогрессивно возрастает. Поэтому механический кпд η
м
на малых частотах
вращения почти постоянен, но при высоких интенсивно уменьшается.
