7.6. Нагрузочные характеристики двигателя
Зависимость удельного эффективного и часового расходов топлива, коэффициента избытка воздуха и других показателей двигателя от среднего эффективного давления (эффективной мощности) при постоянной частоте вращения коленчатого вала называют нагрузочной характеристикой двигателя.
Цель работы: выявить характер изменения основных параметров двигателя в зависимости от нагрузки при постоянной частоте вращения коленчатого вала, дать количественную оценку показателям двигателя, соответствующим режимам номинальной мощности и наилучшей экономичности двигателя и получить практические навыки испытаний двигателя на режиме нагрузочной характеристики.
Нагрузочная характеристика строится по результатам испытаний двигателя на установившихся режимах работы. В зависимости от режима нагружения двигателя следует выделить нагрузочные характеристики, получаемые при частоте вращения коленчатого вала, соответствующей номинальной мощности и соответствующей максимальному вращающему моменту.
Порядок выполнения работы.
1. Запустить двигатель, прогреть его до температуры смазочного масла 50…55 С и установить частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу (n = 3600 мин-1), что соответствует номинальному режиму работы.
2. Провести измерения частоты вращения коленчатого вала, вращающего момента, массовых расходов топлива и воздуха, температуры свежего заряда и отработавших газов, температуру масла в двигателе. Результаты занести в протокол испытаний, фрагмент которого представлен в таблице 7.4.
3. Последовательно увеличивая нагрузку и количество расходуемого двигателем топлива, перемещением рейки топливного насоса высокого давления, перевести двигатель на следующий режим нагружения.
4. Повторить процедуры, соответствующие пунктам 2 и 3 таким образом, чтобы в результате проведения работы обработать 6…8 режимов по уровню нагружения двигателя. Последний режим нагружения должен соответствовать максимально возможной нагрузке двигателя при заданной частоте вращения коленчатого вала.
5. По окончании работы следует установить минимальную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу и остановить двигатель.
Обработка результатов испытаний.
По результатам испытаний двигателя заполняется протокол. В дополнение к измеренным параметрам следует рассчитать эффективную мощность, удельный эффективный расход топлива, коэффициент избытка воздуха, среднее эффективное давление, эффективный к.п.д. и индикаторный к.п.д. двигателя.
При определении указанных величин следует использовать материал раздела 6.3 настоящего Руководства. Результаты расчета заносятся в протокол, фрагмент которого представлен в таблице 7.4.
Таблица 7.4
Дата проведения испытаний_____________
Частота вращения коленчатого вала, мин-1 _____________
М, Нм |
Ne, кВт |
GT, кг/ч |
GB, кг/ч |
ТСЗ, С |
ТОГ, С |
ТМ, С |
|
Pe, МПа |
i |
e |
На основании расчетных и опытных данных необходимо построить кривые зависимости от эффективной мощности следующих параметров: удельного эффективного и часового расходов топлива, а также температуры отработавших газов (рисунок 7.3). В завершение лабораторной работы следует привести краткое описание полученных результатов.
Рисунок 7.3. Нагрузочная характеристика дизеля
Вопросы для проверки и контроля знаний учащихся.
1. Назначение нагрузочной характеристики двигателя.
2. Основные скоростные режимы двигателя при получении нагрузочной характеристики.
3. Измеряемые и расчетные показатели при определении нагрузочной характеристики двигателя.
4. Порядок получения нагрузочных характеристик двигателя.
5. Характер изменения основных показателей двигателя при изменении режима нагружения.