3.4.2. Регулировочная характеристика двигателя с принудительным зажиганием по составу смеси

Методика снятия характеристики. Порядок проведения испытаний определяется в зависимости от условий работы двигателя в эксплуатации.

Рассмотрим регулировочную характеристику автомобильного двигателя с принудительным зажиганием (карбюраторного) (рис.15).

Последовательность снятия характеристики карбюраторного двигателя следующая:

1) нагрузить двигатель, открыть дроссель в соответствии с выбранным режимом работы. С помощью винта регулировки состава смеси карбюратора обеднить смесь до появления перебоев в работе двигателя, затем путем небольшого обогащения смеси устранить перебои, регулировкой нагрузки на тормозе довести частоту вращения коленчатого вала двигателя до принятого значения и установить с помощью октан-корректора оптимальный угол опережения зажигания, поддерживая частоту вращения постоянной;

Рис. 15. Регулировочная характеристика двигателя с

принудительным зажиганием по составу смеси

2) дать выдержку при работе двигателя на установленном режиме не менее 1 мин. По установленному сигналу произвести в протоколе испытаний запись показаний всех измерительных приборов;

3) несколько обогатить смесь, отвернув винт регулировки состава смеси, подобрать оптимальный угол опережения зажигания, поддерживая заданной частоту вращения коленчатого вала;

4) дать выдержку при работе двигателя на вновь установленном режиме. По установленному сигналу произвести запись показаний всех измерительных приборов.

Аналогичным образом, постепенно обогащая смесь и каждый раз устанавливая оптимальный угол опережения зажигания (при неизменной частоте вращения), произвести снятие всех восьми точек характеристики. Опыты продолжают до получения на характеристике точек, показывающих снижение мощности двигателя.

Анализ характеристики. Из характеристики следует, что минимальные удельные расходы топлива и максимальная эффективная мощность достигаются при различных значениях: при полностью открытом дросселе g_{e min} достигает при  равном 1,05–1,2, a N_{e max} – при равном 0,80,95.

Получение максимальной мощности на обогащенных смесях объясняется, в основном, тем, что при  = 0,8–0,95 имеет место наибольшая скорость сгорания топливовоздушной смеси. Процесс сгорания происходит в тот момент, когда объем цилиндра минимален и когда давление конца сгорания достигает максимальных значений. При этом уменьшаются потери тепла через стенки. Однако сгорание богатых смесей ( < 1) сопровождается потерями тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, поэтому удельные расходы топлива в этом случае не являются минимальными.

По мере обеднения горючей смеси падает скорость ее сгорания, что ведет к снижению мощности. Но при  >1 отсутствуют потери тепла от химической неполноты сгорания топлива и понижается температура процессов сгорания и расширения, поэтому тепловой баланс двигателя при  = 1,02–1,2 складывается наиболее благоприятно, что и способствует достижению минимальных удельных расходов топлива, т. е. g_{e min}.

Повышение удельных расходов топлива и снижение мощности двигателя на слишком обедненных смесях (при   1,2) объясняются резким снижением скорости сгорания. Чрезмерное переобогащение горючей смеси ( < 0,8) также сопровождается уменьшением скорости сгорания и, кроме того, увеличением потерь тепла от химической неполноты сгорания топлива. Мощностные и экономические показатели двигателя при этом снижаются.