ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4. „НАВАНТАЖУВАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДИЗЕЛЯ”

 

Мета роботи: навантажувальна характеристика знімається для отримання експериментальних залежностей годинної і питомої витрати палива в функції ефективної потужності двигуна, з ціллю визначення характеру протікання кривих витрат палива при різних навантаженнях на двигун для виявлення мінімальної витрати палива і встановлення границі видимого диміння.

 

Визначення характеристики і методика її одержання

 

Навантажувальною характеристикою називають залежність основних паливно – економічних показників двигуна від навантаження при постійній частоті обертання.

За навантажувальними характеристиками двигуни працюють при русі автомобіля із сталою швидкістю на дорозі із змінним опором. Тому оцінка економічності двигуна за таких умов являє значний інтерес.

При випробуванні двигуна на гальмівному стенді навантаження змінюють за допомогою реостата, а встановлення швидкісного режиму здійснюють переміщуючи орган керування подачею палива, так як частота обертання колінчастого вала повинна бути постійною.

При першому замірі двигун працює без навантаження на холостому ходу. Послідовність проведення досліду така сама як і для швидкісної характеристики.

Дані замірів і розрахунків заносяться у таблицю 4. 1.:

Таблиця 4. 1.

 

Частота обертання колінчастого вала n = _________

* Значення  розраховуються за формулами, наведеними в лабораторній роботі №1.

При проведенні другого заміру навантаження двигуна збільшують до 0,25N_e і важелем керування встановлюють таку ж саму частоту обертання. Після встановлення стабільності частоти обертання при даному навантаженні проводять вимірювання.

Третій і наступні вимірювання проводять при навантаженнях які відповідають 0,35N_e, 0,5N_e, 0,6N_e, 0,75N_e і при повній потужності.

Останні вимірювання проводять на найбільшому навантаженні при якому ще можлива стійка робота двигуна при заданій частоті обертання.  Після опрацювання матеріалів будують криві навантажувальної характеристики двигуна а також   Рис. 4.1.

 

Аналіз характеристики

 

При аналізі навантажувальної характеристики необхідно розраховувати параметри, які найбільш повно визначають режими роботи: загальну і питому витрати палива при повному навантаженні, навантаження при мінімальній ефективній питомій витраті палива, витрату палива при роботі двигуна на холостому ходу. Необхідно визначити початок диміння і дати пояснення цьому явищу.

 

Теоретичні відомості

 

При знятті навантажувальних характеристик дизеля заданий швидкісний режим підтримується зміною кількості палива, яка подається паливним насосом високого тиску в циліндри. Кількість повітря яке поступає в циліндр дизеля від навантаження практично не залежить, хоча при його зменшенні дещо знижується коефіцієнт наповнення внаслідок підвищення температурного режиму двигуна.

Робота дизеля в режимі холостого ходу характеризується високим коефіцієнтом надлишку повітря індикаторним к.к.д. і низькою індикаторною питомою витратою палива g_i (рис.4.1.). В цьому випадку секундна витрата палива Gт відповідає точці 1. Питома ефективна витрата палива g_e рівна безкінечності.

При збільшенні навантаження зростає циклова подача палива, що приводить до зниження коефіцієнта надлишку повітря. Але оскільки при малих і середніх навантаженнях величина цього коефіцієнта  достатньо велика і значно перевищує межі диміння, то індикаторний к.к.д. не дуже змінюється.

Питома ефективна витрата палива g_e в зоні низьких і середніх навантажень знижується в основному в результаті підвищення механічного к.к.д. В зоні навантажень близьких до повного зниження коефіцієнта

Рис. 4.1 – Залежність показників дизеля від навантаження

 

надлишку повітря  приводить до зниження індикаторного к.к.д.  і до збільшення індикаторної питомої витрати палива g_i. Коли інтенсивність зниження коефіцієнта  перевищить ріст механічного к.к.д. , то почнеться збільшення питомої ефективної витрати палива (точка 2). Збільшення g_e спостерігається до максимальної потужності двигуна в даному швидкісному режимі (точка 4). Але ще до цього наступає момент (точка 3), коли починається диміння, поскільки коефіцієнт надлишку повітря знизився до , хоча максимальна потужність досягається при  Потужність в точці 4 відповідає зовнішній абсолютній характеристиці дизеля, в точці 3 – характеристиці на початку диміння. Якщо при знятті навантажувальної характеристики досягнувши точки 4 збільшити циклову подачу палива, то це приведе до подальшого зниження  і збільшення g_e. Процес згоряння при цьому різко погіршується, що приведе до зниження розвинутої двигуном потужності. Ці ділянки навантажувальних характеристик показані штриховими лініями.

Секундна витрата палива G_Т в області низьких і середніх навантажень представляє собою похилу криву, близьку до прямої з поступово зростаючою крутизною підйому. В точці 2, яка визначається точкою дотику променя, проведеного через початок координат до кривої питома витрата палива досягає мінімального значення, після якого починає зростати. Точку 3, визначаючу допустиме навантаження двигуна у відповідному швидкісному режимі, можна визначити димоміром (при експерименті) або точкою дотику променя, проведеного з початку координат кривої.

 

Контрольні запитання

1.Дати визначення навантажувальної характеристики дизеля.

2.Сформулювати умову зняття харектеристики.

3.Які режими випробовування двигуна при зніманні навантажувальної характеристики дизеля?

4.Які особливості протікання навантажувальної характеристики дизеля?

5.Призначення навантажувальної характеристики.

6.В яких межах буде мінятися склад суміші для дизелів при зніманні даної характеристики?

7.Як буде змінюватись питома витрата палива при зніманні навантажувальної характеристики?

8.Які дані отримаємо при аналізі характеристики?