31. Внешняя скоростная характеристика дизеля с регуляторной ветвью.

31.1. Рассмотрите условия определения характеристики. Для каких целей она определяется?

Условия: 1) Рейка топливного насоса установлена на максимальную подачу. 2) Максимальная затяжка пружины всережимного регулятора. 3) Частота меняется от минимальной до максимальной. Цели: 1) Ограничение максимальной и минимальной частот вращения. 2) Обеспечение повышенной устойчивости работы. 3) облегчение труда водителя.

31.2. Какой участок характеристики называется собственно внешней характеристикой и какой регу­ляторной ветвью?

Участок характеристики n_min…n_ном - собственно внешняя характеристика, а n_ном…n_x.x.max – регуляторная ветвь.

31.3. Как можно влиять на протекание крутящего момента по внешней характеристике дизеля? Что называется коэффициентом приспособляемости и коэффициентом запаса крутящего момента? Какую роль играет для транспортного средства запас крутящего момента? Какие значения имеют коэффици­енты приспособляемости и запаса крутящего момента для дизелей без наддува и с наддувом?

Можно влиять: 1) регулятором частоты вращения. 2) Цикловой подачей топлива. 3) Индикаторным и механическим КПД. 4) Коэффициентом наполнения. Важно, чтобы максимальный крутящий момент М_кmax превышал момент на номинальном режиме М_кн. Для количественной оценки изменения М_к по ВСХ применяют коэффициент запаса крутящего момента М=(М_кmax-М_кн)/М_кн*100%, коэффициент приспосабливаемости К_М=М_кmax/М_кн и скоростной коэффициент К_n=n_м/n_н. Наличие достаточного запаса М_к облегчает управление двигателем, позволяя водителю реже применять регулировку режима путем изменения подачи топлива. С этих позиций целесообразно увеличение M и К_М и уменьшение К_n. Для дизелей с наддувом М=35…40%, без наддува 10…12%.

31.4. Как обычно изменяются коэффициент наполнения и коэффициент избытка воздуха по внешней скоростной характеристике и регуляторной ветви дизелей без наддува и с наддувом?

См. рис. Л/р. Изменение _V обусловлено: гидравлическим сопротивлением впускной системы, подогревом свежего заряда, дозарядкой, фазами газораспределения.

31.5. Как обычно изменяются по внешней скоростной характеристике и регуляторной ветви дизелей индикаторный, механический и эффективный КПД (удельный эффективный расход топлива) темпе­ратура и дымность выпускных газов. Объясните характер этих зависимостей.

См. рис. Л/р.

31.6. Чем ограничивается подача топлива на режимах внешней характеристики?

Корректором частоты вращения, т.к. подача – функция частоты, а при отсутствии корректора подача неограниченно увеличивается с ростом частоты вращения.

32. Токсичность и дымность ог двигателей.

32.1. Какие токсичные газы выбрасываются двигателями в атмосферу? Как образуются токсичные продукты сгорания? В результате чего в продуктах сгорания появляется дым (или твердые частицы)?

Токсичные газы: СО, СН, NO_x. СО и СН образуется в результате неполного сгорания в локальных участках обогащения смеси. NO_x образуется в локальных участках обогащенной смеси в результате высокой температуры, когда азот, не попавший во фронт горения, реагирует с оставшимся кислородом. Сажа – твердые частицы, аккумулирующиеся по принципу «слипания» друг с другом, включающие в себя как продукты химико-термического характера, так и продукты износа деталей.

32.2. Дайте общую характеристику стандартов на токсичность и дымность ОГ, действующих в РФ. Чем они отличаются от соответствующих стандартов, действующих в Европе и США?

Стандарты и правила законодательно устанавливают предельно допустимые нормы выброса (ПДК) токсичных веществ с ОГ, а для дизелей установлены нормы и на дымность ОГ или содержание в них твердых частиц. Комплекс европейских стандартов включает два испытания: проверка автомобилей в эксплуатации и испытания автомобилей на стендах. У европейцев более ступенчатые испытания, но на дизели требования больше у нас.

32.3. От каких основных факторов зависит токсичность и дымность ОГ? Охарактеризуйте и объясни­те эти зависимости для дизелей и двигателей с искровым зажиганием.

Дизели: 1) Способ смесеобразования. В раздельных камерах – NO_x меньше. При КС в поршне – меньше дыма, СО и СН. Повышенный выброс в дизелях с пристеночным смесеобразованием. 2) Степень сжатия растет – СО снижается. 3) Подача топлива – чем лучше распыливание, тем меньше выброс. 4) Пи уменьшении УОЗ – выбросы азота меньше, но дымность выше. 5) Режим работы – повышение выбросов на низких оборотах и на разгоне. ДсИЗ: 1) Состав смеси – повышение при <1. 2) УОЗ- при избытке воздуха растет выброс NO_x. 3) Смесеобразование – азот растет на бедных смесях.

32.4. Опишите основные способы снижения токсичности ОГ двигателей с искровым зажиганием.

Снижение токсичности: 1) Конструктивные особенности и качество изготовления ДВС. 2) Совершенствование систем питания и зажигания. 3) Переход на газовые топлива. 4) Рециркуляция. 5) Нейтрализация. 6) Присадки.

32.5. Опишите основные способы снижения токсичности и дымности ОГ дизелей.

1) Совершенствование процессов смесеобразования и сгорания. 2) Применение качественных топлив и присадок. 3) Техническое состояние дизеля. 4) Рециркуляция. 5) нейтрализация. 6) Фильтрация.

32.6. Какие альтернативные топлива могут быть использованы для удовлетворения наиболее жестких норм на выбросы вредных веществ?

Природный газ (сжатый и сжиженный), спирты, водород.

32.7. Какие вещества выбрасываемые поршневыми двигателями в атмосферу способствуют развитию парникового эффекта? Применение каких топлив может снизить развитие парникового эффекта?

СО₂ вызывает парниковый эффект. Снизить развитие парникового эффекта могут применения водорода, газа, спиртов.