Внешней характеристикой дизеля называется зависимость показателей его работы от частоты вращения при неизменном положении топливной рейки (или неизменном активном ходе плунжера ТНВД). По внешней характеристике работают главные судовые и транспортные дизели, оснащенные предельными регуляторами частоты вращения, у которых изменяется нагрузка (к примеру, увеличивается сопротивление движению судна из- за шторма или встречного ветра). Как правило, современные главные двигатели с электронными регуляторами в режиме «ограничение по топливу» также работают по внешней характеристике. Дизель-генераторы могут работать но внешней характеристике, когда нагрузка превышает предел, при котором топливная рейка доходит до упора.
В зависимости от величины активного хода плунжера различают следующие внешние характеристики: предельной мощности (активный ход — максимальный), номинальную (активный ход hа соответствует 100%-ной цикловой подаче на номинальном режиме), эксплуатационную (hа = 85-95% от номинального значения) и частичные внешние характеристики (hа менее 85-95%). За 100% hа принимается такой активный ход и такое положение топливной рейки, когда двигатель в нормальных условиях и при заводской регулировке развивает номинальную мощность при номинальной частоте вращения.
Закономерности изменения показателей дизеля на каждой из внешних характеристик примерно одинаковы. Поэтому для выяснения этих закономерностей достаточно рассмотреть номинальную внешнюю характеристику.
Изменение энерго-экономических параметров, характеризующих работу дизеля на внешней характеристике, зависит главным образом от 2-х факторов: изменения цикловой подачи gц (или коэффициента подачи ηп) и коэффициента избытка воздуха на сгорание α при изменении частоты вращения и T.P.=const.
У большей части двигателей, работающих по внешней характеристике, цикловая подача топлива и коэффициент подачи возрастают при снижении частоты вращения. Это объясняется улучшением наполнения насоса и уменьшением потерь топлива при отсечке топливоподачи в ТНВД. Лишь у двигателей, имеющих ТНВД с регулированием по началу подачи, следует ожидать уменьшение цикловой подачи при снижении оборотов. Подробно об этом будет сказано при рассмотрении характеристик топливоподачи.
Изменение α определяется зависимостью:
α = (Vs ηн γs) / (fпл hа ηп γт Lо) = Kа (ηн γs / hа ηп)
Для 4-тактных двигателей без наддува удельный вес воздуха не изменяется на всех режимах: γs = γо = const, величина α определяется соотношением: α = f(ηн / ηп). Это соотношение незначительно уменьшается при снижении частоты вращения. Улучшение наполнения цилиндров свежим зарядом из-за уменьшения гидравлического сопротивления клапанов компенсируется некоторым увеличением коэффициента подачи. Поэтому для 4-тактных двигателей без наддува может быть принято α ≈ const. Следовательно, может быть принят постоянным при работе по внешней характеристике и индикаторный кпд, который, прежде всего, определяется величиной α: ηi ≈ const.
Для двигателей с наддувом (как 2-х, так и 4-тактных) с уменьшением частоты вращения снижается давление наддува, следовательно, и плотность воздуха γs. Совместно с одно-временным увеличением цикловой подачи это приводит к уменьшению коэффициента избытка воздуха на сгорание (рис. №1). При этом снижается индикаторный кпд двигателя (тем в большей степени, чем больше увеличивается коэффициент подачи и снижается плотность воздушного заряда).
Наиболее благоприятной характеристикой, обеспечивающей минимальное падение плотности воздушного заряда при механическом наддуве, обладают поршневые компрессоры, затем следуют роторные и центробежные. В свою очередь, газотурбинный наддув при снижении оборотов обеспечивает более пологое изменение расхода воздуха, чем механический наддув, за счет ухудшения индикаторного процесса в цилиндре и некоторого увеличения при этом располагаемой работы газа перед турбиной. Поэтому при газотурбинном наддуве падение индикаторного кпд менее значительно, чем при механическом наддуве.
Зависимость среднего индикаторного давления от частоты вращения может быть установлена из выражения;
Pi = Kpi hа ηп ηi
Для 4-тактных двигателей без наддува, когда может быть принято равенство: ηi ≈ const, — Pi определяется только изменением цикловой подачи топлива gц (или коэффициента подачи ηп). Для большинства дизелей коэффициент подачи растет при снижении оборотов. Следовательно, растет и среднее индикаторное давление.
Аналогично для двигателей сгазотурбинным наддувом даже при некотором снижении экономичности индикаторного процесса при снижении оборотов по внешней характеристике среднее индикаторное давление растет, поскольку растет цикловая подача топлива. Падение среднего индикаторного давления при уменьшении оборотов по внешней характеристике возможно лишь для дизелей с высоким наддувом из-за значительного снижения ηi, которое не компенсируется увеличением цикловой подачи.
Зависимость индикаторной мощности Ni(n) может быть записана в виде:
Ni= KN Pi n
Эта характеристика теоретически идет из начала координат. Мощность возрастает при увеличении частоты вращения, однако при приближении к номинальным оборотам рост Ni замедляется из-за снижения Pi (рис. №1).
Зависимость эффективной мощности от частоты вращения может быть записана как:
Nе = KN Pi n ηм, (№4)
где ηм — механический кпд.
Кривая Nе(n) пойдет ниже кривой индикаторной мощности, поскольку механический кпд меньше 1. Механический кпд с уменьшением частоты вращения растет, так как мощность механических потерь Nм снижается более интенсивно, чем происходит уменьшение Ni. Изменение Nм подчиняется криволинейному закону:
Nм = A nβ, (№5)
где А — коэффициент пропорциональности;β — показатель степени (β >1).
Если предположить, что при снижении частоты вращения Pi остается неизменным, то индикаторная мощность будет снижаться пропорционально частоте вращения, т.е. ее снижение будет менее интенсивным по сравнению с Nм. Возрастание Pi при снижении оборотов дополнительно сниж
sea-man.org
Cтраница 1
Внешняя характеристика двигателя представлена на фиг. Цилиндры чугунные, отлиты заодно с верхней частью картера, расположены вертикально в ряд. Нижний картер штампованный из листовой стали. Головка цилиндров съемная, общая для всех цилиндров, чугунная. Поршни алюминиевые, с двумя уплотнительными и одним маслосъемным кольцами. [1]
Внешняя характеристика двигателя может быть получена при испытании его на тормозном стенде с замером крутящего момента на валу двигателя. [2]
Внешняя характеристика двигателя В2 - 300 дана на фиг. [3]
Если известна внешняя характеристика двигателя, то, зная-изменение крутящего момента в зависимости от числа оборотов, можно определить величину силы, действующей на ведущих колесах автомобиля и вызывающей его движение. [4]
На рис. 13 показана внешняя характеристика двигателя. [6]
Кривая при 1 соответствует внешней характеристике двигателя. [7]
Когда Мс - Мн, разгон происходит на участке внешней характеристики двигателя. [9]
Из сказанного следует, что любая точка площади диаграммы между осью абсцисс и кривой внешней характеристики двигателя характеризует определенный рабочий режим двигателя и что, следовательно, эта площадь является геометрическим местом точек всех возможных рабочих режимов двигателя. [10]
Удельный расход топлива при номинальной мощности qen принимается по ведомственной нормали или по внешней характеристике двигателя. [11]
После стабилизации параметров работы установки ОЦУ ЯМЗ-236, перечисленных выше, приступают к непосредственному испытанию-снятию внешней характеристики двигателя. Внешние характеристики снимают дважды в соответствии с требованиями ГОСТ 14846 - 69: со снижением оборотов от номинальных с 2100 до 1200 мин 1 и повышением от 1200 до 2100 мин 1 на эталонном и испытуемом тошшвах. [12]
При смене скоростного режима двигателя, оборудованного таким регулятором, изменяются параметры, входящие в выражение ( 200), а также совн и Е0, относящиеся к внешней характеристике двигателя. В связи с этим на новом скоростном режиме при уже выбранном профиле лапки или тарелки прямолинейность регуляторной характеристики не сохраняется. [13]
В первую очередь, рассмотрим общую форму передаточной функции серводвигателя. Внешняя характеристика двигателя ( кривые зависимости момента от числа оборотов) показана на фиг. [14]
На рис. IV.11 приведен график совместной работы ДВС с нерегулируемой механической трансмиссией привода бурового насоса. Кривая abc - внешняя характеристика двигателя определяет изменение крутящего момента на валу двигателя Мя в зависимости от частоты его вращения лд при неизменной полной подаче топлива. Прямые / - IV - регулировочные характеристики, определяющие изменение параметров двигателя при автоматически меняющейся от минимальной до полной подачи топлива. [15]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
Выбор прототипа автомобиля общего назначения на основании заданных технических характеристик
Определив основные индикаторные и эффективные показатели двигателя и его размеры, строим скоростную характеристику двигателя с целью ее использования для расчета тяговой и динамической характеристик автомобиля...
Назначение и типы автомобильных двигателей
Внешней скоростной характеристикой двигателя называется зависимость эффективной мощности Ne и крутящего момента Ме от частоты вращения коленчатого вала при полной подаче топлива. Эффективной называется мощность...
Определение показателей эксплуатационных свойств автомобиля
Внешняя скоростная характеристика двигателя - это зависимость мощности Ne (кВт) и крутящего момента Me (Н*м) на валу двигателя от частоты вращения коленчатого вала n (мин-1)...
Определение показателей эксплуатационных свойств автомобиля Kia Cerato 1.6 и проверочный расчет раздаточной коробки автомобиля ГАЗ-66
Источником энергии на автомобиле служит двигатель внутреннего сгорания. Величина его мощности зависит от частоты вращения коленчатого вала, количества и состава горючей смеси в цилиндрах...
Определение показателей эксплуатационных свойств автомобиля КрАЗ–5133ВЕ
Скоростная характеристика - графическое изображение зависимости мощности и крутящего момента от частоты вращения коленчатого вала двигателя...
Определение эксплуатационных свойств автомобиля Урал 65514
Для определения тягово-скоростных свойств автомобиля Урал 65514 нужно располагать внешней скоростной характеристикой двигателя ЯМЗ-7601.10-14...
Проектирование автомобиля на базе ЗИЛ ММЗ 4413
Зависимость текущих значений эффективной мощности от условий скорости вращения коленчатого вала устанавливается формулой (1.3) где - максимальная эффективная мощность двигателя, кВт; - значение угловой скорости вращения коленчатого вала...
Разработка заднего моста автомобиля категории N3
Исходя из полученной потребной мощности двигателя, подбираем существующий прототип: двигатель КамАЗ 740.20 - 260 с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха, мощностью 260 л.с (191 кВт)...
Расчет тягово-скоростных характеристик автомобиля
2. Полный вес автомобиля; 3. Площадь Миделева сечения автомобиля; 4. Передаточные числа коробки передач, главной передачи; 5. Радиус качения колеса; 6. Коэффициент полезного действия трансмиссии; 7. Коэффициент лобового сопротивления качению; 8...
Расчет тягово-скоростных характеристик автомобиля
Скоростной характеристикой двигателя называется зависимость его эффективной мощности и эффективного крутящего момента от угловой скорости вращения коленчатого вала. Скоростная характеристика, полученная при полной подаче топлива...
Расчёт тяговой динамичности автотранспортного средства
Внешняя скоростная характеристика двигателя представляет собой зависимость мощности и крутящего момента двигателя от частоты вращения коленчатого вала. Внешняя скоростная характеристики двигателя строится по следующим формулам [6, c...
Системы непосредственного впрыска бензина и автомобильные генераторы
Зависимость текущих значений номинальной эффективной мощности от угловой скорости вращения коленчатого вала устанавливается формулой: где Ne max - номинальная эффективная мощность двигателя при максимальной скорости движения автомобиля...
Сущность и параметры рабочего процесса поршневого двигателя внутреннего сгорания
Автомобильные двигатели эксплуатируются на переменных скоростных и нагрузочных режимах. Для количественной оценки важнейших эксплуатационных параметров двигателя: номинальной мощности Neн, максимального крутящего момента Мк mах...
Тепловой и динамический расчет дизельного двигателя ЯМЗ-236
Таблица 15 - Параметры внешней скоростной характеристики Режимы работы двигателя nx, об/мин 650 1170 1690 2210 2730 3250 Эффективная мощность Ne, Квт Nex = (Ne * nx / nN) * [a + b * (nx / nN) - (nx / nN)2], Квт a = 0.87 b = 1.13 32,7 64,0 95,7 124,0 145,0 155...
Тяговые и динамические характеристики автомбиля ВАЗ 21074-20
Рисунок 1 - Внешняя скоростная характеристика двигателя...
tran.bobrodobro.ru
Количество просмотров публикации Внешняя характеристика двигателя - 92
Общие сведения о характеристиках
Для правильной эксплуатации двигателя крайне важно знать изменение его эффективной мощности и удельного эффективного расхода топлива исходя из условий работы. Значения мощности и расхода топлива при различных условиях работы двигателя определяются по его характеристикам.
Характеристиками двигателя принято называть зависимости его эффективной мощности Ne и эффективного расхода топлива Сe, от какой-либо величины, по изменению которой в условиях эксплуатации мы устанавливаем или контролируем режим работы двигателя.
Мощность, развиваемая двигателем, и удельный расход топлива зависят, в основном, от частоты вращения коленвала, давления наддува и от давления и температуры атмосферного воздуха, т. е. от высоты полета. Эти же величины удобнее всего поддаются измерению и контролю в условиях эксплуатации. По этой причине изменение мощности и удельного расхода топлива двигателя принято определять исходя из числа оборотов, давления наддува и высоты полета. Характеристики двигателя представляются обычно в форме графиков, в которых по оси ординат откладываются значения эффективной мощности Ne и соответствующего ей удельного эффективного расхода топлива (иногда откладываются дополнительно и другие величины, характеризующие работу двигателя, к примеру часовой расход топлива, давление наддува и т.д.), а по оси абсцисс — та величина, от которой дается зависимость этих величин, т. Е. частота вращения коленвала, давление наддува, высота полета и пр.
Характеристики двигателя бывают получены путем расчета или по результатам испытания двигателей на стенде. Основными характеристиками, имеющими наибольшее практическое значение, являются характеристики по частоте вращения коленвала — внешняя и винтовая, а также характеристики исходя из высоты полета — высотные характеристики.
Внешней характеристикой двигателя принято называть зависимость эффективной мощности и эффективного удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала при работе двигателя на земле и при полном открытии дроссельной заслонки.
При работе двигателя по внешней характеристике состав смеси на всех оборотах поддерживается постоянным и отрегулированным на максимальную мощность. Опережение зажигания устанавливают наивыгоднейшее, т. е. такое, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ обеспечивает получение максимальной мощности и отсутствие детонации.
Изменение частоты вращения коленвала при снятии внешней характеристики достигается изменением внешней нагрузки на вал двигателя за счёт применения гидравлических тормозов или изменения шага винта.
Внешняя характеристика двигателя АШ-62ИР при полностью открытых дроссельных заслонках показана на рис.2-1 (кривые 1 и 3). Как видно из рисунка, эффективная мощность Ne и эффективный удельный расход топлива Се с увеличением числа оборотов непрерывно растут.
Увеличение эффективной мощности происходит в результате увеличения числа циклов в единицу времени и среднего эффективного давления ре. Последнее обусловлено ростом весового заряда смеси за счёт повышения давления наддува с увеличением частоты вращения коленвала (увеличение частоты вращения коленвала с 1700 до 2200 об/мин увеличивает ре на 1 кгс/см2).
Рис.2-1. Внешняя характеристика двигателя:
1— эффективная мощность (Ne) при полностью открытой дроссельной заслонке; 2— эффективная мощность(Ne) при рк=900 мм.рт.ст.;3— эффективный удельный расход топлива (Ce) при полностью открытой дроссельной заслонке
Характер изменения Се по внешней характеристике определяется в основном характером изменения ηм, который с увеличением частоты вращения коленвала непрерывно уменьшается. Индикаторный к. п. д. ηi, при этом практически не меняется, так как коэффициент избытка воздуха изменяется очень мало.
Внешняя характеристика при полностью открытой дроссельной заслонке показывает наибольшие мощности, которые возможно получить от двигателя при различной частоте вращения коленвала числах. Для двигателей с наддувом, кроме этой характеристики, обычно дастся также внешняя характеристика при неизменном расчетном давлении наддува рк, равном номинальному (кривая 2 на рис.2-1). Здесь частота вращения, как и в первом случае, изменяется изменением нагрузки на вал двигателя, а постоянный наддув по мере увеличении числа оборотов поддерживается прикрытием дроссельных заслонок. Внешняя характеристика при неизменном рк, соответствующему рк номинального режима, показывает наибольшие мощности, на которых двигатель может надежно работать продолжительное время (не менее 1 ч).
referatwork.ru
