Понятия о характеристиках и эксплуатационных режимах работы двигателей

Транспортные двигатели эксплуатируются в условиях, требующих изменения в широких пределах скоростного и нагрузочного режимов работы. Для оценки эффективности функционирования ДВС при его работе на различных режимах и при различных значениях регулировочных параметров служат характеристики двигателя.

Характеристикой ДВС называется зависимость (как правило, графическая) показателей двигателя от режима работы или от параметров, связанных с регулировкой его основных систем.

Режим работы двигателя определяется сочетанием нагрузки ре (Ne) и частоты вращения коленчатого вала п, мин-1.

Характеристики, представляющие собой зависимость показателей работы двигателей от частоты вращения при неизменном положении органа управления (дроссельной заслонки — для ДсИЗ, рычага управления — для дизеля), называют скоростными. Если положение органа управления соответствует максимальной подаче топлива или горючей смеси, то такая характеристика носит название внешней скоростной (ВСХ). Она позволяет определить предельные мощностные показатели двигателя и оценить его экономичность на полных нагрузках. Эта характеристика является паспортной для большинства транспортных двигателей. По ней устанавливаются показатели двигателя на режимах номинальной мощности (7VH0M, /гном) и максимального крутящего момента (Мк тах, ям), которые указываются заводом-изготовителем.

Характеристику, полученную при работе двигателя с любым постоянным промежуточным положением органа управления, называют частичной скоростной характеристикой.

Нагрузочной характеристикой называется зависимость показателей двигателя отрек или Ne) для фиксированной частоты вращения колен

чатого вала. По ней определяется предельная для данной частоты вращения мощность, а также оценивается экономичность работы двигателя при различных нагрузках.

Для поршневых ДВС широко используются регулировочные характеристики, представляющие собой зависимости показателей двигателя на определенном режиме его работы от регулируемого параметра (например, коэффициента избытка воздуха, угла опережения зажигания, угла опережения впрыскивания топлива и т.д.). Данные характеристики используются для определения оптимальных параметров работы систем топливоподачи и зажигания.

На рисунке 1.7 схематически показано поле нагрузочных и скоростных режимов работы автотракторного двигателя.

Выше оси абсцисс расположена область активных режимов работы двигателя А. На этих режимах работа двигателя положительна. Сверху область ограничена кривой максимального крутящего момента по внешней скоростной характеристике в диапазоне частот вращения от wmin до /1ном; справа — регуляторной ветвью (дизели и ДсИЗ грузовых автомобилей) или ветвью снижения крутящего момента при частоте вращения выше номинальной пнш; слева — минимальной устойчивой частотой вращения вала при данной нагрузке wmin.

На ВСХ также указывают частоты вращения коленчатого вала максимального момента пмп максимальной мощности птм соответствующей номинальному режиму работы ДВС.

Внешняя скоростная характеристика двигателя

Рис. 1.7. Внешняя скоростная характеристика двигателя

Точки, лежащие на оси абсцисс, соответствуют режимам холостого хода (XX), начиная от минимальной частоты вращения вала на холостом ходу пх min и заканчивая так называемой разносной частотой вращения холостого хода пх или максимальной частотой вращения при работе с регулятором /*хгаах.

Ниже линии абсцисс расположены область пассивных режимов работы двигателя. В этой зоне, ограниченной снизу кривой момента, необходимого для проворачивания неработающего двигателя, двигатель работает в режиме выбега при переключении передач или на принудительном холостом ходу (ПХХ), т.е. при торможении автомобиля двигателем.

В реальной эксплуатации многие транспортные установки работают значительное время в условиях неустановившихся {переходных)режимов работы, когда показатели и тепловое состояние двигателя изменяются во времени. Это имеет место при разгоне и торможении транспортного средства двигателем, при изменении нагрузки и частоты вращения и т.д. Доля переходных режимов может быть меньшей или большей в зависимости от технологического цикла и условий эксплуатации.

В силу особенностей рабочих процессов двигателя и отдельных его систем на неустановившихся режимах его показатели могут отличаться от полученных на установившихся режимах.

Для конкретной категории транспортных средств, на которых используется данный двигатель, можно выделить совокупность наиболее характерных режимов его работы. Так, например, для ДВС, используемых на автомобилях для городских перевозок, характерны относительно большие периоды работы на режимах разгона, торможения двигателем, холостого хода и на частичных нагрузках. В то же время двигатели автомобилей, предназначенных для междугородных перевозок, большой период эксплуатации работают на установившихся режимах, близких к внешней скоростной характеристики.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >