Лабораторная работа № 2 Скоростная характеристика двигателя.

Цель работы: исследование влияния скоростного режима на эффективные показатели двигателя с искровым зажиганием, определение характерных скоростных режимов.

Задание:

1. Испытать двигатель при частично открытой дроссельной заслонке при различных скоростных режимах работы и определить эффективную мощность двигателя N_e, крутящий момент M_e, часовой расход топлива G_T, удельный эффективный расход топлива g_e эффективный КПД двигателя η_е

2. Построить графики изменения N_e, M_e, G_T, g_e, η_е от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Теоретические сведения

Скоростные характеристики двигателей

Скоростной характеристикой двигателя внутреннего сгорания называется комплекс зависимостей эффективной мощности, крутящего момента (или среднего эффективного давления), часового и удельного эффективного расходов топлива, а также других показателей от частоты вращения коленчатого вала при неизменном положении органа управления подачей топлива.

Характеристику можно снимать как при полной, так и при частичной подаче топлива. В зависимости от этого различают следующие виды скоростных характеристик:

-внешняя (при полной подаче топлива);

-частичные (при промежуточных положениях органа управления подачей топлива).

Внешняя скоростная характеристика, снятая при наивыгоднейшем для данной частоты вращения угле опережения зажигания или впрыска топлива (у дизелей) и при оптимальной регулировке системы топливоподачи, обеспечивающей наибольшую мощность двигателя, называется абсолютной внешней скоростной характеристикой.

Особенности смесеобразования, разные принципы действия и характеристики топливной аппаратуры у двигателей с искровым зажиганием и у дизелей обусловливают различие в протекании их скоростных характеристик. Различный вид имеют кривые изменения часового расхода воздуха G_В, коэффициента наполнения η_V, коэффициента избытка воздуха α и другие. Наиболее существенным является больший темп снижения крутящего момента М_К у дизеля при уменьшении частоты вращения коленчатого вала. Для исправления характеристики М_К в топливной аппаратуре дизелей предусматривается корректор, увеличивающий цикловую подачу топлива с уменьшением частоты вращения. Характер изменения М_К определяется также типом регулятора, применяемого на топливном насосе: двухрежимный или всережимный. При этом регуляторы обоих типов обеспечивают автоматическое уменьшение цикловой подачи топлива при увеличении частоты вращения выше номинальной, что устраняет опасность чрезмерного повышения частоты вращения двигателя при значительном уменьшении внешней нагрузки. Ограничители и регуляторы частоты вращения могут устанавливаться и на двигателях с искровым зажиганием.

По скоростной характеристике определяются следующие режимы:

режим минимальной устойчивой частоты вращения при наибольшей внешней нагрузке, n_min;

• режим максимального крутящего момента, n_м;

• режим наибольшей экономичности, n_эк;

• режим максимальной мощности n_N или номинальной n_H, установленной заводом-изготовителем.

Таким образом, скоростные характеристики ограничивают поле предельных режимов работы двигателя. По сравнению с нагрузочными они лучше определяют динамические и экономические качества автомобилей и тракторов в условиях эксплуатации. Скоростными характеристиками моделируется движение транспортного средства с переменной скоростью при неизменном положении органа управления подачей топлива на одной из передач при изменяющемся сопротивлении движению.