Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство автомобилей

Устройство автомобилей

Характеристики двигателей

Оценить мощностные и экономические возможности двигателя внутреннего сгорания при работе его в различных эксплуатационных условиях можно по техническим и технологическим характеристикам, получаемым в результате различных испытаний – стендовых, дорожных, полигонных, эксплуатационных и т. п.

Характеристикой двигателя называется зависимость основных показателей его работы (мощности, вращающего момента на выходном валу, расхода топлива) от одного из параметров режима работы (частоты вращения коленчатого вала, внешней нагрузки и т. п.). Характеристики двигателя определяют его эксплуатационные качества, уровень технического совершенства, правильность регулировок, а также его назначение.

Основные характеристики автомобильных двигателей определяются ГОСТ 14846-81 «Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний»:

скоростная характеристика – зависимость основных эффективных показателей работы двигателя от частоты вращения его коленчатого вала;

коэффициент приспособляемости – способность двигателя преодолевать кратковременные перегрузки;

нагрузочные характеристики – зависимости удельного и часового расхода топлива от мощности, развиваемой двигателем;

характеристика холостого хода – зависимость часового расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала при работе двигателя без нагрузки;

регулировочные характеристики – зависимость мощностных и экономических показателей работы от состава рабочей смеси, воспламеняемой в цилиндрах двигателя, угла опережения зажигания или впрыска, температуры двигателя и других регулируемых факторов.

Нагрузочная характеристика

Нагрузочной характеристикой называется изменение часового и удельного расхода топлива в зависимости от величины нагрузки. Работа на режимах нагрузочной характеристики наиболее характерна для двигателей, которые используются для привода электрических агрегатов, насосов, компрессоров, тракторов. В частности, нагрузочная характеристика имитирует работу двигателя на автомобиле, при его движении с постоянной скоростью на одной из передач в условиях переменного сопротивления со стороны дороги.

Цель получения нагрузочной характеристики – определение топливной экономичности двигателя.

Условия получения нагрузочной характеристики:

  • независимая переменная величина – нагрузка на двигатель (так как с увеличением нагрузки для ее преодоления двигатель должен увеличивать мощность Nе , среднее эффективное давление ре и крутящий момент Мк , то нагрузку выражают в процентах относительно одного из этих параметров;
  • постоянная величина – частота вращения коленчатого вала;
  • зависимые переменные величины – удельный расход топлива gе и часовой расход топлива Gt .

Скоростная характеристика

Скоростная характеристика двигателя представляет собой зависимость основных эффективных показателей его работы (эффективная мощность, вращающий момент на выходном валу, удельный и часовой расход топлива) от частоты вращения коленчатого вала при постоянной подаче топлива в цилиндры в установившемся тепловом режиме.

Различают внешнюю и частичные скоростные характеристики.
Скоростная характеристика, полученная при полной подаче топлива (полностью открытой дроссельной заслонке или соответствующем положении рейки топливного насоса дизеля) и при углах опережения зажигания или начала впрыскивания топлива по техническим условиям на двигатель, называется внешней скоростной характеристикой двигателя .
Внешняя скоростная характеристика позволяет определить максимальные мощностные показатели двигателя и оценить его экономичность при полных нагрузках.

Характеристики, соответствующие постоянным промежуточным положениям дроссельной заслонки или рейки топливного насоса, называются частичными скоростными характеристиками двигателя . Иными словами, любая характеристика, полученная при неполном открытии регулирующего органа двигателя, называется частичной скоростной характеристикой.

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 Мт в (Н×м) и часовой расход топлива в кг/ч.

Читать еще:  Газотурбинный двигатель самолета из чего состоит

По результатам испытаний строят кривые зависимости эффективного вращающего момента и часового расхода топлива от частоты вращения вала двигателя.
Затем, используя формулы:

находят эффективную мощность и удельный расход топлива, после чего отображают их графические зависимости.

В зависимости от укомплектованности двигателя вспомогательными устройствами и оборудованием определяют мощность нетто (полная комплектация) или мощность брутто (неполная комплектация).
Различают следующие характерные частоты вращения коленчатого вала:

  • минимальная частота вращения, при которой возможна устойчивая работа двигателя при полной подаче топлива;
  • частота вращения, соответствующая наибольшему вращающему моменту;
  • частота вращения, соответствующая наибольшей мощности двигателя;
  • наибольшая возможная частота вращения коленчатого вала, устанавливаемая ограничителем частоты вращения.

Характеристика холостого хода является частным случаем скоростной характеристики двигателя.

Внешнюю скоростную характеристику вновь проектируемого двигателя можно построить по эмпирическим зависимостям, где максимальная мощность и соответствующие ей удельный расход топлива и частота вращения берутся из данных теплового расчета двигателя при его конструировании.

Приемистость и приспособляемость двигателя

Способность двигателя с ростом частоты вращения коленчатого вала наращивать мощность называется его приемистостью .
Приемистость двигателя непосредственно влияет на приемистость автомобиля, т. е. его способности ускоряться и разгоняться. Скоростная характеристика во многом отражает степень приемистости двигателя: чем круче кривая Nе , тем приемистость двигателя больше.
Если сравнить скоростные характеристики карбюраторного двигателя и дизеля, то можно заметить, что кривая мощности Nе у дизеля круче, т. е. дизель обладает большей приемистостью.

Способность двигателя с ростом внешней нагрузки сохранять частоту вращения коленчатого вала называется его приспособляемостью (самоприспособляемостью или эластичностью).
Например, затяжной подъем один из автомобилей может преодолеть без переключения КПП на пониженную передачу, а другой при таких же условиях заглохнет. Следовательно, в первом случае приспособляемость двигателя автомобиля выше, чем во втором.
Приспособляемость автомобиля к изменению внешней нагрузки оценивается коэффициентом приспособляемости (коэффициентом самоприспособляемости). Чем больше значение этого коэффициента, тем лучше приспособляемость автомобиля к увеличению внешней нагрузки.

Устойчивость режима автомобильного двигателя к увеличению внешней нагрузки оценивают по запасу крутящего момента, который определяется отношением максимального крутящего момента Мкmax к крутящему моменту Мкном , развиваемому двигателем на номинальном режиме; это отношение и называют коэффициентом приспособляемости k .

Коэффициент приспособляемости k , характеризующий приспособляемость двигателя к изменению внешней нагрузки, может быть определен по формуле:

В бензиновых двигателях средний коэффициент приспособляемости k = 1,25. 1,35, в дизельных k = 1,05. 1,2.
Поскольку коэффициент приспособляемости характеризует способность двигателя преодолевать кратковременные перегрузки без переключения передач, можно сделать вывод, что дизельные двигатели переносят изменение внешней нагрузки хуже, чем карбюраторные. Чтобы преодолеть этот недостаток дизелей увеличивают размеры цилиндров, что приводит к увеличению крутящего момента, а также применяют всережимные регуляторы частоты вращения коленчатого вала.

Расчет внешней скоростной характеристики двигателя

Внешняя скоростная характеристика двигателя – это зависимость крутящего момента, мощности двигателя, расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала при полной подаче топлива.

Определение минимальной частоты вращения коленчатого вала:

(2.1),

где — номинальная частота вращения коленчатого вала, рад/с.

(2.2) ,

Читать еще:  Что такое вентильный двигатель постоянного тока

где n – номинальная частота вращения коленчатого вала, об /мин.

(рад/с)

0,19×565 = 107 (рад/с)

Для построения внешней скоростной характеристики, зная значения максимальной и минимальной частот вращения коленчатого вала, разделим всю область значений ω на 9 примерно равных промежутков.

С помощью формулы Лейдермана определяем значения мощности двигателя соответственно для каждого значения частоты вращения ω коленчатого вала

(2.3)

где — текущее значение мощности, кВт

— номинальная мощность двигателя, кВт

– текущее значение частоты вращения коленчатого вала, (рад/с)

— номинальная частота вращения коленчатого вала, (рад/с)

A, B, C – коэффициенты зависящие от типа двигателя (A, B, C=1)

Определим значение соответствующее значению ωдв=100 (рад/с)

==16,38 (кВт)

Аналогично определяем остальные значения мощности для каждого значения частоты вращения коленчатого вала .

Другое по теме:

Разработка модернизации
При модернизации цистерны нужно учитывать: — снижение затрат на модернизацию, — улучшение технико-экономических параметров, В данном курсовом проекте предлагается модернизировать стяжные хомуты 4-осной цистерны, предназначенной для неф .

Пример расчета цены на автомобили ВАЗ
Расчет цены на автомобиль ВАЗ с учетом роста цен и скидок для новых покупателей, который применяется после января 2009 года, когда цены были повышены, а спрос резко упал: Цена на данный автомобиль до начала 2009 года = 210 тыс. руб. Рас .

Ремонт узла, агрегата
Электропневматическими контакторами называют аппараты для замыкания электрических цепей под нагрузкой, имеющие индивидуальный электрический привод. Электропневматический контактор применяется там, где проходят большие токи и требуется вы .

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Внешняя скоростная характеристика — двигатель

Внешние скоростные характеристики двигателя ЗИЛ-130 при турбонаддуве и без него показаны на рис. 126, где также приведены избыточные давления наддува pH 0 05 — f — — f — 0.48 кгс / см2, зависящие от числа оборотов. [2]

Внешние скоростные характеристики двигателей внутреннего сгорания в относительных единицах приведены на рис. 2.13. Эти характеристики соответствуют 100 % — му открытию дроссельной заслонки карбюраторных двигателей и полной подаче топливного насоса дизеля. [3]

Помимо внешней скоростной характеристики двигателя , могут быть получены частичные характеристики, соответствующие различным положениям прикрытого дросселя. На рис. 16 6 приведены внешняя ( 100 %) и две частичных характеристики двигателя, соответствующие 40 и 20 / о открытия дроссельной заслонки. [4]

На рис. 11 показана внешняя скоростная характеристика двигателя и две частичные характеристики мощности двигателя N c, N c при уменьшенной подаче топлива. [5]

На рис. 17.14 приведены внешние скоростные характеристики двигателя В2 — 400 без корректора и с корректором — подачи топлива. [7]

Такую зависимость принято называть внешней скоростной характеристикой двигателя . [8]

Характер протекания кривой мощности, определяемой внешней скоростной характеристикой двигателя , зависит от изменения индикаторной мощности и мощности механических потерь и часовых расходов топлива при полной нагрузке на разных числах оборотов. [9]

Скоростная характеристика двигателя, снятая при максимальной подаче топлива, называется внешней скоростной характеристикой двигателя . [10]

Скоростная характеристика, соответствующая полному открытию дроссельной заслонки карбюраторного двигателя или полной подаче топливного насоса дизельного двигателя, называется внешней скоростной характеристикой двигателя . Таким образом, внешняя скоростная характеристика определяет наибольшие мощности, которые можно получить от данного двигателя при различных частотах вращения коленчатого вала. [11]

Читать еще:  Что такое плунжерная пара в дизельном двигателе

В первую очередь выполняют тепловой расчет двигателя для определения его основных размеров, термодинамических параметров и предполагаемой экономичности, а также выявления внешней скоростной характеристики двигателя и усилий, действующих на его основные детали. Полученные величины сравниваются с аналогичными величинами современных, хорошо зарекомендовавших себя двигателей. [12]

Если орган управления установлен на полную подачу топлива, характеристики М f ( п) и Nе f ( n ] носят название внешних скоростных характеристик двигателя . Кроме того, если внешняя скоростная характеристика получена при оптимальных значениях всех влияющих на величины М и N е параметров процесса, то характеристика называется абсолютной внешней скоростной. [13]

Если орган управления установлен на полную подачу топлива, то характеристики М f ( n) и Ne f ( n) называются внешними скоростными характеристиками двигателя . Кроме того, если внешняя скоростная характеристика получена при оптимальных значениях всех влияющих на величины М и Ne параметров процесса, то каждая из указанных характеристик называется абсолютной внешней скоростной. [14]

Анализ влияния режимов работы двигателя с искровым зажиганием на его склонность к детонации показывает, что в основном наименьшее октановое число топлива, при котором отсутствует детонация, следует выбирать но внешней скоростной характеристике двигателя . [15]

1.2. Внешняя скоростная характеристика двигателя

Для определения тягово-скоростных свойств автомобиля Урал – 375 нужно располагать внешней скоростной характеристикой двигателя ЗИЛ-375.

Внешней скоростной характеристикой двигателя называется зави­симость мощности Ne и крутящего момента Мк от частоты вращения коленча­того вала двигателя при максимальной подаче топлива.

В настоящее время нет методов аналитического расчета внешней характеристики двигателя, дающих хорошее совпадение с результатами стен­довых испытаний.

Для расчета показателей тягово-скоростных свойств, особенно с применением ЭВМ, удобно пользоваться аналитическими зависимостями и .

Зависимость аппроксимируется формулой кубического трех­члена:

(1.1)

а зависимость аппроксимируется формулой квадратного трех­члена:

(1.2)

где Ne – текущее значение мощности двигателя, кВт;

n – текущее значение частот вращения коленчатого вала двигателя, мин -1 ;

a, b и с – коэффициенты, постоянные для данного двигателя;

MK – текущее значение крутящего момента, Нм;

nN – частота вращения коленчатого вала двигателя, соответст­вующая максимальной мощности, мин -1 ;

MkN – крутящий момент двигателя, соответствующий макси­мальной мощности, Н·м.

Коэффициенты а, b и с можно найти по координатам характер­ных точек Nemax, nN, Mkmax, nMmax приводимых в технической характеристике двигателя или автомобиля.

Т.к. двигатель КамАЗ – 740 оснащен всережимным регулятором, то должно выполняться условие:

где: (1.3)

Здесь MЗ – коэффициент запаса крутящего момента, %;

kω– коэффициент приспособляемости по частоте.

(1.4)

где Mkmax – максимальный крутящий момент, Н·м;

MКN – момент, соответствующий максимальной мощности, Н·м.

Крутящий момент на режиме максимальной мощности MKN можно опре­делить по формуле:

Для определения коэффициента приспособляемости по частоте k ис­пользуется формула:

(1.5)

где nMmax – частота вращения, соответствующая максимальному кру­тящему моменту, мин -1 .

Зависимости (1.1.) — (1.5.) позволяют нам построить внешнюю скорост­ную характеристику двигателя ЗИЛ-375.

Примем nmin =1000 мин -1 , а nN = 3000 мин -1 .

Результаты вычисления коэффициентов аппроксимации представлены в табл.1.2., а параметров внешней скоростной характеристики двигателя ЗИЛ-375 — в табл.1.3.

Результаты расчета коэффициентов MkN, MЗ, Kω, a, b, c

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector