К расчету нагрузочных характеристик двигателя

В этом случае определяют параметры на номинальном и частичных режимах. Методики оценки исходных данных на частичных режимах отличаются для бензиновых и дизельных ДВС, что связано с разными способами регулирования.

В бензиновых ДВС применяют количественное регулирование, при этом одновременно изменяются и количество воздуха и количество топлива. Частота вращения вала остается неизменной, поэтому затраты мощности на механические потери примерно одинаковы.

Из данных номинального режима мощность механических потерь

,

цикловой воздушный заряд, необходимый для N_m,

Dm_вцm = Dm_вц(1 - h_m),

а соответствующий расход топлива

,

масса рабочего тела в цилиндре

m_a = (1 +g)×Dm_вц,

 масса остаточных газов m_g = g×Dm_вц.

На частичных режимах цикловой заряд воздуха

Dm¢_тц = K(Dm_вц - Dm_вцm)+ Dm_вцm,

где K - коэффициент нагрузки (изменяется от 1 до 0),

цикловая подача топлива

,

масса рабочего тела в цилиндре в начале счета:

m_a = Dm¢_вц + g×Dm_вц,

давление в начале сжатия (по уравнению состояния):

,

где температура Т_а принимается на всех режимах одинаковой.

Из последних формул следует, что на номинальном режиме при K = 1

Dm¢_вц = Dm_вц;      Dm¢_а = (1 + g)×Dm_вц;    ,

на режиме холостого хода при к = 0

Dm¢_вц = Dm_вцm;           ;             m¢_а = gDm_вц,

что вполне соответствует физическому смыслу режимов.

В связи с особенностями устройства карбюраторов или впрыскивающих систем в бензиновых ДВС с нагрузкой изменяется и коэффициент избытка воздуха, который рекомендуется выбирать по табл.7.

 

 

Таблица 7 - Коэффициент избытка воздуха в бензиновых ДВС в зависимости от коэффициента нагрузки

Коэффициент нагрузки, К	1,0	0,8	0,6	0,4	0,2	0
Коэффициент избытка воздуха a	по данным ном. режима	1,05	1,05	1,03	1,00	0,6......0,7

В дизельных ДВС  применяют качественное регулирование, при котором изменяется количество топлива, а количество воздуха остается примерно постоянным. Поэтому

Dm_вц = const;     Т_а = const;     P_a = const;       m_a = const.

Цикловую подачу топлива определяют на частичных нагрузках по формуле

Dm¢_тц = K(Dm_тц - Dm_тцm) + Dm_тцm,

где K - коэффициент нагрузки (изменяется от 1 до 0),

  Dm_тцm - подача топлива, расходуемая на механические потери, определяется по данным номинального режима

Dm_тцm = Dm_тц (1 - h_m)

и на всех режимах при n = const остается одинаковой, а коэффициент избытка воздуха

.

Если K = 1, то мы получаем формулы для номинального режима, а на холостом ходу при K = 0 имеем

Dm¢_тц = Dm_тцm; .

 

К расчету пускового режима

Пусковой режим возможен двух видов: при холодном двигателе (в этом случае температура стенок равна температуре окружающей среды Т_w = Т_о) и при горячем двигателе (в этом случае температура стенок как на номинальном режиме Т_w  или промежуточная между Т_w и Т_о, если двигатель частично охлажден). Пусковой режим отличается также тем, что двигатель работает при минимально устойчивой частоте вращения вала n_min, которая выбирается по рекомендациям, данным в разделе “К расчету скоростных характеристик двигателя”. Коэффициент нагрузки на пусковом режиме K = 0, что соответствует холостому ходу (двигатель в течении нескольких минут прогревается), поэтому другие рекомендации см. в разделе “К расчету нагрузочных характеристик двигателя”.