Показники випробування дизеля на прикладі двигуна Д-240

№	Вимірювальні і розрахункові показники роботи двигунів
n, об/хв	Pг , кГс	ΔV, мл	t, сек	Ne кВт	GП кг/год	ge,	MK, Н∙м	N, %
№	Техніко – економічні показники роботи двигуна
nN , об/хв	nM, об/хв	NеN кВт	Мк, Н∙м	ge, г/кВт год	GПх.х. , кг/год	G Пмак кг/год	Nдоп , %
			58,8
			58,8
			58,8
			58,8

 

На основі порівняльного аналізу вимірювальних, розрахункових показників роботи двигуна і техніко-економічних паспортних показників роблять висновки про технічний етап двигуна і про доцільність використання трактора МТЗ-80 на тих чи інших видах с/г робіт.

Примітка:

n - вимірювальна частота обертів К.В. двигуна, об/хв.

n_N - паспортна частота обертів К.В. двигуна при номінальній потужності, об/хв.

n_M - паспортна частота обертів К.В. двигуна при максимальному крутному моменті, об/хв.

Pг - гальмівне зусилля вимірювального пристрою стенда, кГс.

DV - кількість витраченого палива за час проведення досліду, мл.

t - час вимірювання витрати палива, сек

 

Nе - розрахункова потужність двигуна, кВт.

Nе_N - номінальна паспортна потужність, кВт.

G_п - розрахункова погодинна витрата палива, кг/год.

G_пх.х - витрата палива при максимальній частоті обертання К.В. на холостому ходу, кг/год.

G_пмак. - максимальна витрата палива при максимальному навантаженні двигуна кг/год.

g_е - розрахункова питома витрата палива, г/кВт год

g_eN - паспортна питома витрата палива при номінальній

потужності, г/кВт год

М_к - розрахунковий крутний момент двигуна, Н ^. м,

М_Kмак - максимальний паспортний крутний момент двигуна, Н ^. м,

N - вимірювальна димність дизеля, %

N_доп - допустима норма димності тракторних дизелів

ГОСТ 23.1.440-76.

 

 

Контрольні запитання

 

1. Яка послідовність проведення стендового випробування двигуна

Д – 240 для визначення його ефективної потужності?

2. На основі яких вимірювальних показників стендового випробування двигуна визначають його крутний момент, питому і годинну витрату палива?

3. За яким формулами підраховують ефективну потужність, крутний момент, годинну і питому витрату палива випробовуваного двигуна?

 

Практичне заняття №4

 

ПОБУДОВА ТЕОРЕТИЧНОЇ ШВИДКІСНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОТРАКТОРНИХ ДВИГУНІВ

 

Загальні відомості. Швидкісна характеристика – це графічне зображення закономірності зміни досліджувальних параметрів двигуна: потужності Ne, крутного моменту М_к, годинної витрати палива G_п і питомої витрати палива g_e від обертів колінчастого валу n,

Ne, M_k, G_п, g_e = f(n).

 

Рис. 4.1. Швидкісна характеристика дизеля

 

а – зовнішня; б – границя димлення; в - гранична

 

Швидкісні характеристики бувають часткові і зовнішні.

Поняття зовнішньої швидкісної характеристики передбачає одержання гранично можливих енергетичних показників двигуна. Для дизелів такі показники, як відомо, лежать за межею димлення, коли коефіцієнт надлишку повітря .

Але регулюючи насос високого тиску на таку подачу палива працювати неможливо через густий дим і небезпеку виходу з ладу двигуна в результаті підвищеного нагароутворення в камері згоряння.

Важко на всіх швидкісних режимах забезпечити також роботу дизеля в межах димлення.

Тому крайнє положення рейки насоса, встановлене заводом – виробником для повної подачі палива, необхідно приймати як раціональну границю такої подачі.

Крім зовнішньої швидкісної характеристики дизеля розрізняють швидкісну характеристику. Характеристику граничного димлення можна одержати, якщо кожну точку зовнішньої швидкісної характеристики на даному швидкісному режимі знімати при положенні рейки паливного насоса, яке відповідає годинній витраті палива, що обумовлює димність двигуна.

Робота дизеля з димним випуском вкрай небезпечна через значне відкладення нагару на поршні, поршневих кільцях і клапанах. Під час димлення незгорілі важкі частини палива закупорюють відвідні отвори в маслознімних кільцях, що сприяє їх закоксовуванню.

Вказана обставина є причиною значного зменшення потужності і економічності двигуна, підвищення витрати масла і перегрівання деталей поршневої групи, клапанів і утворення подряпин на поверхні гільз циліндрів, поршнів, вкладишів підшипників і шийок колінчастого вала.

Максимальна потужність, яку розвиває дизель при найвигіднішому куті випередження початку впорскування палива для даного швидкісного режиму і при положенні рейки насоса, що відповідає даному згорянню називається граничною потужністю. Крива побудована по точках граничних потужностей для різних швидкісних режимів при положеннях рейки насоса, які визначають димне згоряння, називається граничною характеристикою.

Швидкісні характеристики двигунів застосовують для оцінки їх

техніко – економічних показників.

Так, наприклад, аналізуючи характеристику граничного димлення дизеля можна оцінити процес сумішеутворення і якість роботи паливної апаратури, а також визначити зміну коефіцієнта наповнення і механічного к.к.д. в залежності від зміни числа обертів колінчастого вала двигуна.

 

Розрахунок і побудова теоретичної швидкісної характеристики двигуна:

1. Розрахунок потужності і крутного моменту визначають за формулами:

Ne = N_eN [a(n/n_N) + b(n/n_N² – c(n/n_N)³]. (4.1)

 

M_к =30 N_e/ n,

 

де N_e - проміжні значення потужності двигуна, кВт.

N_eN - номінальна потужність двигуна; кВт.

n - проміжні значення обертів колінчастого вала, об/хв.

n_N - оберти колінчастого валу при номінальній потужності, об/хв.

а, в, с - коефіцієнти рівняння.

М_к - значення крутного моменту двигуна, Н м

Значення N _еN, n_N, приймають з технічної характеристики двигуна.

Сталі коефіціенти a,в,c для дизелів з нероздільними камерами згоряння визначають за формулами:

 

a = 2- (25/M₃); в = (50/M₃) – 1; c = 25/M₃; a + в – c = 1 (4.2)

 

M₃ = (10 – 20)%,

де M₃ – запас крутного моменту двигуна;

 

К_М = M_мах/М_N, (4.3)

де К_М - коефіціент запасу крутного моменту, К_М = 1,15.

 

К_N = n_Mmax / n_N; (4.4)

де K_N – коефіцієнт пристосування за частотою, K_N = 0,63.. 0,75.

Розрахунок потужності і крутного моменту двигуна проводять від n_min до n_max. n_min = n_N/4, n_mах = (1,1 – 1,2) n_N.

 

2. Розрахунок питомої витрати палива:

 

g_e=g_eN[1,55-1,55(n/n_N)+(n/n_N)²], , (4.5)

 

де g_eN – значення питомої витрати палива двигуна при номінальній

потужності, .

3. Погодинну витрату палива визначають за формулою:

 

, (4.6)

4. На основі розрахованих показників роботи двигуна будують зовнішню швидкісну характеристику, N_e, M_k, g_e G_п, = f(n).

 

 

 

Рис. 7.2. Швидкісна характеристика дизеля