Количество просмотров публикации ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ - 66
Мощность – это отношение работы к интервалу времени её совершения.
Индикаторная мощность (Ni) - это работа, совершаемая газами внутри цилиндра двигателя в единицу времени.
Эффективная (полезная) мощность (Ne) - это разность между индикаторной мощностью и мощностью трения.
Эффективную мощность можно определить также и по следующей формуле˸
где 
- момент силы (крутящий моменг) на валу двигателя, определяемый при испытании двигателя на тормозном стенде,Н ‣‣‣ м; п - частота вращения коленчатого вала, об/мин.
Механический коэффициент полезного действия – это отношение эффективной мощности к индикаторной˸
Мощность двигателя зависит от давления газов в цилиндре двигателя, от литража двигателя, частоты вращения коленчатого вала двигателя и ᴇᴦο тактности. Для каждого двигателя она непостоянна и главным образом зависит от изменения частоты вращения коленчатого вала и количества подаваемого за цикл топлива.
Номинальная мощность – это назначаемая предприятием-изготовителем эффективная мощность дизеля при номинальной частоте вращения, полной подаче топлива и стандартных атмосферных условиях, температуре и плотности топлива. Работа двигателя на номинальном режиме наиболее экономична.
Удельный расход топлива–один из главных параметров, определяющих экономичность работы двигателя˸
где 
–часовой расход топлива, кг/ч.
В современных дизелях удельный расход топлива составляет 230...250 г/кВт-ч. Экономичность–основное преимущество дизелей по сравнению с карбюраторными двигателями. Удельный расход топлива увеличивается, в случае если двигатель работает с недогрузкой, т. е. не использует полностью свою эффективную мощность. Поэтому нужно загружать двигатель до мощности, близкой к номинальной.
Экономичность работы двигателя зависит также от степени использования теплоты, выделившейся при сгорании топлива. Чем её больше преобразуется в работу, тем экономичнее двигатель. Большая часть теплоты (20...30%) отводится системой охлаждения и отработавшими газами (25...35%). Имеются и другие потери энергии топлива. Только 32...40% теплоты превращается в полезную работу.
Ход выполнения работы˸
1. Ознакомление с устройством, классификацией и рабочим процессом ДВС.
2. Изучение основных понятий и определений рабочего процесса четырехтактного карбюраторного и дизельного двигателя.
3. Ознакомление с мощностными и экономическими показателям ДВС.
Мощность, развиваемую газами внутри цилиндров двигателя, называют индикаторной, а мощность, получаемую на коленчатом валу двигателя, эффективной. Эффективная мощность меньше индикаторной на величину потери мощности на трение и приведение в действие кривошипно - шатунного механизма и механизма газораспределения, вентилятора, жидкостного, масляного и топливного насосов, генератора тока и других вспомогательных механизмов.
Эффективную мощность двигателя (кВт) определяют по формуле:
Nе = Mе * n / 9550
где Me - крутящий момент, определяемый при испытании двигателя на тормозной установке (электрической или гидравлической), Н ° м;
n - частота вращения коленчатого вала, определяемая по счетчику оборотов, мин-1 (см. рис. 2.7).
Крутящий момент и эффективная мощность тем больше, чем больше рабочий объем двигателя (диаметр и число цилиндров, ход поршня) и чем выше наполнение цилиндров горючей смесью (или воздухом) и степень сжатия.
Эффективная мощность дизеля зависит также от частоты вращения коленчатого вала, количества впрыскиваемого топлива и момента начала впрыскивания.
Мощность карбюраторного и газового двигателей также зависит от частоты вращения коленчатого вала, состава горючей смеси и момента искрового разряда между электродами свечи.
Механическим коэффициентом полезного действия (КПД) двигателя называют отношение эффективной мощности к индикаторной. Он тем больше, чем меньше потери на трение и на приведение в действие вспомогательных механизмов двигателя. Механический КПД достигает 0,70 - 0,90.
Литровая мощность (кВт/л) - отношение максимальной эффективной мощности двигателя к его рабочему объему(литражу)
Nл=Ne / iVh
Где i - число цилиндров,
Vh - рабочий объем одного цилиндра, л.
Повышают литровую мощность увеличением частоты вращения коленчатого вала и применением наддува.
Так как у дизеля в режиме максимальной мощности частота вращения коленчатого вала намного меньше, а состав смеси беднее, чем у карбюраторного или газового двигателя, то и литровая мощность его составляет не более 20 – 25 кВт/л, тогда как у бензиновых и газовых двигателей она достигает 20 - 50 кВт/л (большее значение - для легковых автомобилей). Объясняется это тем, что у дизеля больше масса поршня и других деталей кривошипно - шатунного механизма, совершающих возвратно - поступательное движение. Поэтому, чтобы предотвратить чрезмерное возрастание сил инерции этих деталей, частоту вращения коленчатого вала дизеля в режиме максимальной мощности ограничивают существенно меньшими значениями. Более бедные составы смесей, сжигаемых в дизелях, обусловлены малым временем, отводимым на процессы смесеобразования (порядка 0,002 - 0,004 с).
Удельный эффективный расход топлива (г/ кВт•ч) – количество топлива в граммах, расходуемого двигателем на получение в течение 1 ч эффективной мощности в 1 кВт:
ge = 1000*Gr / Ne
где ge - удельный эффективный расход топлива, г/(кВт•ч),
Gт - часовой расход топлива, кг/ч.
Таким образом, удельный эффективный расход топлива является показателем экономичности двигателя. В технической характеристике двигателя обычно указывают минимальный удельный расход топлива при работе двигателя по внешней скоростной характеристике, который составляет для дизелей 200 - 230 г/(кВт•ч), а для карбюраторных двигателей - 245 - 305 г/( кВт•ч).
Внешняя скоростная характеристика двигателя - графическая зависимость основных показателей его работы (мощности, крутящего момента, часового и удельного расходов топлива) от частоты вращения коленчатого вала при полной подаче топлива насосом дизеля или полном открытии дроссельной заслонки карбюратора (карбюратора-смесителя в газовом двигателе).
Эта характеристика получается экспериментальным путем при испытаниях новых двигателей (после их обкатки) на специальных тормозных установках и показывает наибольшие значения Me и Ne при каждой частоте вращения коленчатого вала и соответствующие им значения Gт и gе
На рис. 2.7 приведена внешняя скоростная характеристика дизеля КамАЗ-740, из которой следует, что его максимальная мощность равна 154,4 кВт при частоте вращения 2500 мин-1. Максимальный крутящий момент равен 637 Н * м при 1000 - 1800 мин-1 Минимальный удельный эффективный расход топлива составляет 224 г/(кВт•ч).
Контрольные вопросы:
1. Что такое рабочий цикл двигателя?
2. Что такое индикаторная диаграмма?
3. Краткая характеристика тактов карбюраторного двигатуля.
4. Краткая характеристика тактов дизельного двигателя.
5. Преимущества и недостатки двухтактных и четырехтактных двигателей.
6. Преимущества и недостатки дизельных и карбюраторных двигателей.
7. Способы повышения мощности ДВС.
8. Преимущества и недостатки турбоннаддува
9. Преимущества и недостатки приводных нагнетателей.
10. Преимущества и недостатки волновых обменников.
11. Преимущества и недостатки комбинированного наддува.
12. Что такое внешняя скоростная характеристика ДВС.
13. Как рассчитывается эффективная мощность двигателя?
14. Что называется механическим КПД двигателя?
15. Что такое «литровая мощность» двигателя?
16. Что такое минимальный удельный эффективный расход топлива?
poisk-ru.ru
Проверка основных показателей работы двигателя возможна только в условиях рабочего режима, при этом наиболее показательной будет работа с полной цикловой подачей топлива. В таком режиме двигатель более чувствителен к неисправностям, нарушениям регулировок и ненормальностям в протекании рабочего процесса.
Тормозной метод позволяет достаточно точно определить мощностные показатели двигателя. Однако в связи с повышением мощности тракторных двигателей использование его в колхозах и совхозах становится все более затруднительным.
В настоящее время получают распространение парциальный, дифференциальный и бестормозные методы оценки основных показателей работы двигателей в эксплуатационных условиях.
Основные показатели работы двигателя в парциальных режимах определяются по группам цилиндров, что увеличивает объем информации, получаемой при проверке двигателя. Погрешность парциального определения мощностных показателей при тщательном проведении опыта приближается к погрешности тормозного метода; вместе с тем в первом случае имеется возможность оценки показателей работы двигателя по группам цилиндров.
Дифференциальный метод позволяет определить отклонение мощности от номинального значения по отдельным цилиндрам. Нагружение работающего цилиндра (при общем числе цилиндров z = 4, б, 8) или минимальной группы цилиндров (например, двух для двенадцатицилиндрового двигателя) производится за счет выключения такого количества цилиндров, что для вращения и вывода на номинальный скоростной режим необходимо подключение внешнего источника энергии. Для этого может быть использован небольшой электростенд в режиме двигателя или навесной электропривод с динамометрическим устройством. В условиях дифференциального метода проверяемый цилиндр (или минимальная группа цилиндров) работает с полной цикловой подачей топлива в номинальном скоростном режиме, а с помощью электропривода определяется отклонение мощности от номинала.
Эксплуатационные испытания показали, что мощность и расход топлива, определенные дифференциальным методом при прокручивании двигателей Д-37М и Д-37Е с помощью вала отбора мощности тракторов Т-40 (с учетом коэффициента полезного действия ВОМ), отличались от тормозных показателей не более чем на 2,5 %.
Различные варианты бестормозных методов проверки двигателя в условиях эксплуатации основаны на использовании в качестве нагрузки механических потерь самого двигателя в сочетании с выключением из работы части цилиндров и применением догрузочных устройств, позволяющих использовать дополнительные сопротивления, организуемые в системах самой машины.
Большое распространение применительно к четырех-цилиндровым двигателям получила бестормозная проверка в режиме работы на одном цилиндре при выключении подачи топлива в три остальных.
В настоящее время применительно к двигателям энергонасыщенных тракторов используются бестормозные методы проверки двигателя в неустановившихся режимах.
www.skoda-club.dn.ua
