Оцінка основних параметрів тракторних двигунів динамічним методом

1. Мета роботи:

Засвоїти суть динамічного методу оцінки основних параметрів тракторних двигунів, ознайомитись із будовою приладу ИМД-Ц і порядком під’єднання вимикачів циліндрів до двигуна.

2. Тривалість заняття: 2 академічні години.

3. Обладнання робочого місця:

Прилад ИМД-Ц, вимикачі циліндрів, трактор ДТ-75М, інструкція до приладу ИМД-Ц, набір слюсарних інструментів.

4. Місце проведення заняття: лабораторія технічного обслуговування.

5. Загальні відомості:

Визначення потужності двигуна динамічним методом базується на вимірюванні прискорень колінчастого вала під час вільного розгону двигуна, коли режим роботи змінюється від мінімальної частоти обертання колінчастого вала холостого ходу до максимальної, що досягається швидким перемиканням важеля акселератора від положення мінімальної подачі до положення максимальної подачі пального. Чим більше прискорення, тим більша ефективна потужність двигуна.

6. Опис установки і методика експерименту:

Прилад ИМД-Ц працює так. В індуктивному датчику приладу, який встановлений у кожусі маховика, внаслідок обертання колінчастого вала зуб­ця­ми вінця маховика збуджується електрорушійна сила. При цьому частота ім­пуль­сів і потужність сигналу пропорційні частоті обертання колінчастого вала. Від дат­чи­ка сигнал подається на вхід формуючого пристрою і далі – на вхід електронного ви­мірювача кутового прискорення. У момент заданої частоти обертання ко­лін­час­то­го вала (визначеного для кожного двигуна окремо) керуючий пристрій підключає елек­тронний обчислювач, який знаходить кутове прискорення за певні інтервали ча­су. Аналоговий перетворювач видає сигнал, який пропорційний потужності двигуна, що перевіряється. Цей сигнал висвічується на цифровому табло приладу.

6.1. Підготовка двигуна та обладнання до проведення замірів:

§ з метою усунення втрат потужності відімкнути всі допоміжні споживачі енергії (вал відбору потужності, гідронасоси тощо);

§ загвинтити у заздалегідь підготовлений отвір М 16x1,5 у картері маховика індукційний датчик до упору в зубчастий вінець маховика,а потім відгвинтити його на 1,5 оберти і затягнути контргайку;

§ під’єднати кабель живлення приладу до розетки трактора “+12В”;

§ поворотом ручки "Вкл" увімкнути живлення приладу;

§ під’єднати кабель від приладу до індукційного датчика;

§ запустити двигун і прогріти його до нормальних робочих температур води та моторної оливи.

6.2. Замірювання частоти обертання колінчастого вала двигуна:

§ провести калібрування приладу за частотою обертання, натис­нувши клавішу “n” і ручкою потенціометра “калібровка n” встановити на цифровому табло приладу калібрувальне значення для даної марки двигуна (дод. Б).

§ повторним натиском встановити клавішу “n” у попереднє положення;

§ важелем подачі палива встановити максимальні оберти колін­частого вала двигуна;

§ значення частоти обертання колінчастого вала двигуна занести в робочий журнал;

§ замірювання провести не менш як тричі.

6.3. Замірювання прискорення розгону при частоті максимального крутного моменту:

§ провести настроювання приладу на значення частоти обертання колінвала, при якій замірюється прискорення, натиснувши клавішу “n_ε”, і ручкою потенціометра “n_ε” встановити значення для даної марки двигуна (дод. Б);

§ повторним натиском клавіші “n_ε” повернути початкове положення;

§ встановити клавішу числа циліндрів “1-4/6-12” в положення відповідного числа працюючих циліндрів (“1-4” – відтиснуте, а “6-12” – натиснуте);

§ повторно натиснути клавішу “n_ε”;

§ важелем подачі палива встановити максимальну частоту обертання колінвала двигуна;

§ різко перевести важіль подачі пального в положення мінімальної подачі, а потім моментально – в положення максимальної подачі та записати покази;

§ повторити замірювання не менш як тричі, знайти середнє значення і порівняти з табличними (дод. В).

6.4. Замірювання прискорення вибігу в зоні номінальної частоти обертання:

§ провести настроювання приладу на номінальну частоту обертання колінвала двигуна, натиснувши клавішу “n_ε” і ручкою потенціометра “n_ε” встановити значення для даної марки двигуна (дод. Б);

§ повернути клавішу “n_ε” у відтиснуте положення;

§ для проведення замірювання прискорення вибігу натиснути клавіші “n_ε” і “-ε”;

§ важіль паливоподачі перевести в положення максимальної подачі палива;

§ різко вимкнути подачу палива і в момент появи показів на табло приладу перевести важіль паливоподачі в положення мінімаль­них обертів холостого ходу і записати покази приладу;

§ повторити замірювання не менш як тричі, знайти середнє значення; якщо при замірах тепловий режим відрізнявся від значень 70-90°С, то необхідно провести коректування одержаного значення за графіком (дод.А) і порівняти дані замірів із допустимими (дод. В);

 

6.5. Оцінка ефективної потужності за замірюванням прискорення розгону колінвалу двигуна в зоні номінальної частоти обертання:

§ провести калібрування приладу за прискоренням розгону колінвала, натиснувши клавішу “ε”, і ручкою потенціометра “ε” встановити на цифровому табло калібрувальне значення 327,2 ±0,5;

§ повторним натискуванням повернути клавішу “ε” в попереднє положення;

§ встановити клавішу числа циліндрів “1-4/6-12” в положення відповідного числа працюючих циліндрів (“1-4” – відтиснуте, а “6-12” – натиснуте);

§ для замірювання прискорення розгону колінвала двигуна натиснути клавішу “n_ε”;

§ важіль паливоподачі перевести в положення максимальної по­дачі палива;

§ різко перевести важіль паливоподачі до мінімальної подачі палива, а потім моментально перевести з положення максимальної подачі палива і записати покази приладу;

§ повторити замірювання не менш як тричі, знайти середнє значення, якщо при замірюваннях тепловий режим відрізнявся від значень 70-90°С, то слід провести коректування одержаного значення кутового прискорення за графіком (дод. Е) і порівняти дані замірів із допустимими (дод. В);

§ визначити за допомогою графіків (дод. Ж) ефективну потужність двигуна.

6.6. Оцінка рівномірності роботи циліндрів:

§ провести підготовчі операції згідно з пунктом 6.5;

§ заміряти прискорення розгону колінвала двигуна при почерговому вимиканні циліндрів;

§ підрахувати різницю між прискоренням розгону двигуна при роботі на всіх циліндрах і прискоренням, одержаним при роботі із вимкненим циліндром;

§ вибрати із підрахованих значень прискорень максимальне і мінімальне;

§ оцінити за графіком (дод. 7) рівномірність роботи циліндрів, використовуючи для цього значення і , допустимі значення повинні знаходитись у заштрихованій зоні при перетині прямих із координатами і .

7. Послідовність виконання роботи:

7.1. Підготувати двигун і обладнання до проведення замірів.

7.2. Заміряти частоту обертання колінчастого вала двигуна.

7.3. Заміряти прискорення розгону при частоті максимального крутного моменту.

7.4. Заміряти прискорення вибігу в зоні номінальної частоти обертання.

7.5. Оцінити ефективну потужність за замірюванням прискорення розгону колінвалу двигуна в зоні номінальної частоти обертання.

7.6. Оцінити рівномірність роботи циліндрів.

7.7. Обробка результатів вимірювань.

Середнє арифметичне значення виміряного параметра визначається за формулою:

, (2.1)

де x_i– і-та величина параметра при вимірюванні; m - кількість вимірювань.

Температурні поправки прискорень розгону колінчастого вала визначають за формулою:

(2.2)

де – середнє арифметичне значення прискорення розгону колінчастого вала або в зоні номінальної частоти обертання (), або при частоті максимального крутного моменту (), рад/с²; t– температура охолоджуючої рідини двигуна, ºС.

Приведені значення прискорень розгону колінчастого вала визначають за формулою:

. (2.3)

Приведене значення прискорення вибігу в зоні номінальної частоти обер­тання колінчастого вала визначають за графіком, наведеним у дод. А.

Потужність двигуна А-41, визначають за формулою:

, (2.4)

де - приведене значення прискорення розгону колінчастого вала зоні номінальної частоти обертання.

Максимальний крутний момент двигуна визначають за формулою:

, (2.5)

де M_e– еталонне значення максимального крутного моменту, Нм; – еталонне значення кутового прискорення при частоті максимального крутного моменту, рад/с².

Відносне відхилення потужності двигуна від номінального значення визначається за формулою:

, (2.6)

де N_ен – номінальна потужність двигуна, кВт.

Прискорення, що характеризує умовну індикаторну потужність кожного відключеного циліндра, визначають за формулою:

, (2.7)

де – середнє арифметичне значення виміряного прискорення зоні номі­нальної частоти обертання при почерговому вимиканні кожного циліндра, рад/с².

Вибравши з визначених значень найбільше (), та найменше (), оцінюють рівномірність роботи циліндрів за графіком на рис.4. Якщо точка з координатами і знаходиться в заштрихованій зоні – рівномірність роботи циліндрів у допустимих межах.

8. Зміст звіту:

Тема роботи.

Мета роботи.

Обладнання робочого місця.

Результати перевірки.

Умови та початкові дані діагностування:

Таблиця 2.1