Скоростная характеристика дизеля

Определение характеристики. Скоростной характеристикой дизельного двигателя называется зависимость мощностных (Ne, Me, Pe), экономических (Gт, ge), токсических и других показателей двигателя от частоты вращения коленчатого вала при постоянном положении органа управления регулятором частоты вращения дизеля. В учебных целях скоростную характеристику дизеля получают при отключенном регуляторе и фиксированном положении рейки топливного насоса. Скоростная характеристика, полученная при положении рейки насоса, соответствующей номинальному режиму двигателя, называется внешней, а при промежуточном положении - частичной.

  Цель работы. По внешней скоростной характеристике выявить мощностные и экономические показатели от скоростного режима двигателя при неизменном положении рейки топливного насоса.

Анализ характеристики. Общие закономерности изменения эффективной мощности, крутящего момента, часового и удельного расходов топлива дизеля в зависимости от частоты вращения имеют ряд особенностей. Так, коэффициент наполнения имеет пологое протекание вследствии меньшего рабочего диапазона частот вращения, а следовательно, меньшего влияния гидравлических сопротивлений впускного тракта и фаз газораспределения.

 

Рисунок 5.4 - Скоростная характеристика дизельного двигателя

 

В дизеле при фиксированном положении рейки с ростом частоты вращения смесь в цилиндре двигателя обогащается, что связано с особенностями работы топливного насоса. С ростом n_е уменьшается утечка топлива из надплунжерного пространства через зазоры плунжерной пары и увеличивается дросселирование топлива в впускном и перепускном окнах гильзы плунжера, т.е. уменьшаются потери и увеличивается цикловая подача топлива.

Вследствие роста цикловой подачи и более пологого характера изменения коэффициента наполнения среднее эффективное давление и величина крутящего момента имеют тоже пологий вид. Коэффициенты приспособляемости и запаса крутящего момента имеют меньшие значения, чем в карбюраторном двигателе, т.е. дизель имеет меньшую устойчивость работы при полной нагрузке и труднее справляется с временными перегрузками.

Для повышения устойчивости работы дизеля в эксплуатации топливный насос оснащается корректором подачи топлива, который увеличивает цикловую подачу топлива при уменьшении частоты вращения ниже номинальной вследствии перегрузок. Наличие корректора позволяет увеличить коэффициент приспособляемости по моменту до 1,10...1,17.

По сравнению с карбюраторными двигателями дизели имеют более высокие степени сжатия и работают на более бедных составах смеси. Поэтому они характеризуются большими значениями индикаторного и эффективного КПД, а значит и лучшей топливной экономичностью. График удельного расхода топлива на всех скоростных режимах у дизелей располагается ниже, чем у карбюраторных двигателей. Вместе с тем, работа дизеля на более бедных составах смеси (1,2...1,5) по сравнению с карбюраторным (0,8...0,95) двигателем определяет меньшие значения среднего эффективного давления, крутящего момента и мощности при одинаковых рабочих объемах двигателей.

Оценка показателей двигателя. По внешней скоростной характеристике дизеля видно, что при фиксированном положении рейки топливного насоса двигатель имеет пологий характер изменения Ме, малые значения коэффициента приспособляемости и запаса крутящего момента, т.е. характеризуется недостаточной устойчивостью работы. Для улучшения эксплуатационных характеристик дизель должен быть оборудован регулятором частоты вращения с корректором подачи топлива.