Построение нагрузочной характеристики двигателя

Предварительно определяются параметры ниже перечисленных характерных точек режимов работы двигателя:

2.3.1 Номинальный режим:

Угловая скорость коленчатого вала (с ^-1):

, (4)

где n_н=1600 мин^-1 (по заданию).

Крутящий момент двигателя при номинальной мощности (кН×м):

(5)

Часовой расход топлива:

G_т = g_е×N_н×10^-3, (6)

где g_е - удельный расход топлива (g_е=220 г/кВт·ч по выбранному прототипу).

Подставляем исходные данные в формулы (4, 5 и 6):

с^-1

кНм

кг/ч

2.3.2 Режим холостого хода (регуляторная ветвь):

Угловая скорость холостого хода зависит от степени неравномерности регулятора d_р (у современных тракторов d_р =0,07...0,08):

w_хх = (1 + d_р)× w_н, (7)

Степень неравномерности регулятора зависит от агрофона. Чем тяжелее условия: подъемы, спуски, тяжелые условия пахоты, тем шире должен быть диапазон регуляторной ветви. Исходя из этого, принимаем значение δ_р=0,08.

Подставляю исходные значения в формулу (7):

с^-1

Эффективная мощность и крутящий момент при этом равны нулю.

Часовой расход топлива на холостом режиме работе зависит от механического КПД двигателя и находится в пределах:

G_{т хх} =(0,25...0,3) × G_т. (8)

Принимаю коэффициент, равный 0,27.

Подставляем данные в формулу (8):

кг/ч.

2.3.3 Корректорная ветвь:

Расчет эффективной мощности производится по формуле С.Р. Лейдермана:

(9)

где w_е и w_н - соответственно текущее значение угловой скорости вращения коленчатого вала (задаются 5...6 значениями w_е в пределах от w_мин до w_н) и значение при номинальной мощности двигателя, с^-1;

С₁ и С₂ - коэффициенты, зависящие от типа двигателя и способа смесеобразования: (С₁ = 0,87 и С₂ =1,13 - для дизелей с неразделенными камерами сгорания); (стр.7 /3/)

Исходный прототип двигателя имеет неразделенные камеры сгорания, которые отличаются простотой своего изготовления и наибольшей экономичностью.

При расчетах минимальная угловая скорость для дизелей принимается в пределе w_мин = 40...80 с^-1

Принимаю w_мин =60 с^-1

Крутящий момент двигателя:

, (10)

Удельный расход топлива для дизелей в г/(кВт×ч):

(11)

где g_eн - удельный расход топлива при номинальной мощности.

Часовой расход топлива в кг/ч:

G_т = N_е × g_e ×10^-3. (12)

Подставляем исходные данные в формулы (9, 10, 11 и 12):

 

1) ω=60 с^-1

кВт

кНм

г/(кВт*ч)

кг/ч

Аналогично находим остальные точки корректорной ветви, результаты расчетов заносим в таблицу 1:

Таблица 1 Регуляторная характеристика двигателя

n	w	Ne	Mk	ge	Gt
		45,24	0,75	252,68	11,43
		62,17	0,78	233,50	14,52
		78,14	0,78	220,73	17,25
		92,04	0,77	214,38	19,73
		102,73	0,73	214,45	22,03
	167,4667	110,14	0,66	225,00	24,78

Определение размеров ведущих звездочек

 

Динамический радиус звездочки определяется по формуле (13)

(13)

где L_зв и z_зв- шаг звена (L_зв=0.1592м) и число зубьев ведущей звездочки (z_зв=14).