21. Проверка мощности тракторного двигателя бестормозными методом
Мощность и топливо-экономические показатели работы двигателя характеризуются в зависимости от используемого метода следующими показателями: частотой вращения коленчатого вала работающего цилиндра; ускорением коленчатого вала, работающего в режиме свободного разгона; давлением внешней нагрузки; удельным и часовым расходами топлива.
Задание. Освоить методику и приобрести навыки определения мощно¬сти и топливной экономичности дизеля.
Определение мощностных и топливо-экономических показателей дизе¬ля осуществляется по:
- парциальному способу;
- использованию механических потерь в выключенных цилиндрах в качестве нагрузки на работающий цилиндр (метод Н. С. Ждановского);
- нагружению проверяемых цилиндров за счет механических потерь самого дизеля на неустановившихся переходных режимах (динамический ме¬тод).
1. Определение мощности и топливной экономичности дизеля с
использованием дросселя-расходомера (парциальный способ)
Метод с применением дросселя-расходомера основан на поочередном отключении цилиндров и использовании в качестве нагрузки на работающие цилиндры механические потери отключенных цилиндров, а также дополни¬тельной внешней регулируемой и измеряемой нагрузки.
На каждой секции топливного насоса установлены выключатели пода¬чи топлива, с помощью которых можно включать и выключать проверяемые цилиндры двигателя. В качестве внешней нагрузки используется дроссель- расходомер, который присоединен к штуцерам гидрораспределителя вынос¬ного цилиндра гидронавесной системы. Для определения расхода топлива в топливную систему низкого давления между фильтром грубой очистки топ¬лива и подкачивающим насосом подсоединен трехходовой кран с расходоме¬ром топлива.
Чтобы определить мощность и расход топлива двигателя с использова¬нием дросселя-расходомера, необходимо выполнить следующее:
1.1. Проверить перед пуском двигателя винты выключателей подачи топлива, которые должны быть ввернуты до отказа, а дроссель расходомера - полностью открыт.
1.2. Запустить дизель и прогреть его до номинального температурного режима (температура масла в гидросистеме должна быть 45-50°С).
1.3. Замерить по тахометру или устройством ИМД-Ц на холостом ходу при работе всех цилиндров минимально устойчивую и максимальную часто¬ты вращения коленчатого вала.
1.4. Установить при полной подаче топлива устойчивую максимальную частоту вращения коленчатого вала. С помощью выключателей подачи топлива отключить попарно 1 и 4 цилиндры, при этом скоростной режим ра¬боты двигателя на двух цилиндрах должен быть выше номинального. Для достижения номинальной частоты вращения необходимо создать дополни¬тельную нагрузку путем дросселирования масла в гидросистеме с помощью дросселя-расходомера.
1.5. Определить по манометру дросселя-расходомера давление допол-нительной нагрузки. Для большей точности опыт повторить трижды, при этом обязательно изменять режим работы двигателя с минимально устойчи¬вого до максимального. Результаты опыта записать в рабочую тетрадь. Опре¬делить среднее значение давления дополнительной нагрузки.
1.6. Произвести на номинальном режиме работы двигателя замер по-секционного расхода топлива в течение 60 секунд, направив с помощью трех¬ходового крана подачу топлива из расходомера топлива. Опыт повторить трижды, результаты записать в рабочую тетрадь. Определить среднее значе¬ние расхода топлива по каждой секции.
1.7. Включить 1 и 4 цилиндры отключив при этом 2 и 3 цилиндры и по вторить пункты 1.4, 1.5 и 1.6.
Аналогично методу с использованием дросселя-расходомера, каждая секция топливного насоса оснащена выключателями подачи топлива, а меж-ду фильтром грубой очистки и подкачивающим насосом установлен треххо¬довой кран с расходомером топлива.
Для определения мощности и топливной экономичности методом вы¬ключения цилиндров необходимо выполнить следующие операции:
2.1. Проверить все выключатели подачи топлива, винты которых должны быть ввернуты до отказа.
2.2. Запустить дизель и прогреть до номинального температурного ре¬жима (температура масла - 45-50°С).
2.3. Замерить при работе дизеля на всех цилиндрах на холостом ходу по тахометру или устройству ИМД-Ц минимально устойчивую и максималь¬ную частоту вращения коленчатого вала.
2.4. Установить при полной подачи топлива устойчивую максималь¬ную частоту вращения коленчатого вала. С помощью выключателей отклю¬чить цилиндры, оставив работать только один. Частота вращения коленчато¬го вала должна быть ниже номинальной.
2.5. Определить по тахометру на устойчивом режиме работы двигате¬ля частоту вращения коленчатого вала работающего цилиндра.
2.6. Произвести замер расхода топлива в проверяемой секции топлив¬ного насоса в течение 60 с, направив с помощью трехходового крана подачу топлива из расходомера.
2.7. Включить с помощью выключателя в работу очередной цилиндр, а затем выключить только что проверяемый. Записать показания тахометра и расходомера топлива. И так по всем цилиндрам. Опыты повторить трижды, определить среднее значение частоты вращения коленчатого вала при работе двигателя на отдельных цилиндрах.
2.9. По формуле (1.7) определить часовой расход топлива при работе на одном цилиндре.
3. Определение мощности дизеля по нагружению проверяемых цилинд¬ров за счет механических потерь самого дизеля на неустановившихся пе¬реходных режимах (динамический метод)
Этот метод проверки мощностных показателей двигателя основан на измерении ускорения коленчатого вала, работающего в режиме свободного разгона. Угловое ускорение коленчатого вала прямо пропорционально эф¬фективной мощности. Поэтому чем выше мощность, тем больше ускорение коленчатого вала. При определении эффективной мощности данным методом используют электронный прибор ИМД-Ц, способный измерять угловое уско¬рение за определенный промежуток времени в интервале частоты вращения, близкой к номинальной.
Чтобы измерить угловое ускорение коленчатого вала двигателя, необ¬ходимо выполнить следующие операции.
3.1. Просверлить в кожухе маховика напротив зубчатого венца со сто¬роны, противоположной креплению пускового устройства, отверстие диамет¬ром 14,5 мм. Центр сверления определить в зависимости от марки двигателя, как расстояние (L) от плоскости разъема сопряжения «кожух маховика - ко¬жух муфты сцепления» (для двигателей Д-
3.2. Нарезать в отверстие резьбу Ml6 х 1,5 и ввернуть индукционный преобразователь устройства ИМД-Ц (рис. 1.11) до упора в зубчатый венец маховика, затем отвернуть преобразователь на 1,5 оборота и затянуть контр¬гайку.
3.3. Подключить сетевой шнур устройства ИМД-Ц к источнику пита¬ния напряжением 12В и, повернув ручку «Вкл» по часовой стрелке, включить прибор.
3.4. Подключить шнур преобразователя к разъему «Вход» блока инди¬кации 3 устройства.
3.5. Запустить двигатель и прогреть его до температуры 85-95°С.
3.6. Отключить от двигателя вспомогательные механизмы: гидронасо¬сы, компрессор и вал отбора мощности.
3.7. Откалибровать устройство ИМД-Ц в зависимости от марки диаг-ностируемого двигателя по частоте вращения и ускорению, а также настро¬ить на соответствующую частоту вращения, при которой будет измерено ус¬корение.
Чтобы откалибровать устройство ИМД-Ц по частоте вращения, необхо¬димо нажать клавишу «п». При этом все остальные клавиши должны быть отжаты, (и так для всех позиций - нажата должна быть только та клавиша, показатель которой калибруется). Вращая ручку потенциометра «п», устано¬вить на цифровом табло необходимое калибровочное значение частоты вра¬щения, используя данные табл. 1.21. Повторным нажатием возвратить кла¬вишу «п» в исходное положение.
Затем откалибровать устройство ИМД-Ц по ускорению, для чего необ¬ходимо нажать клавишу «е». Вращая ручку потенциометра «е», установить на цифровом табло калибровочное значение 327,2. Эта величина постоянная для всех дизелей. Повторным нажатием возвратить клавишу «е» в исходное по¬ложение.
Далее настроить устройство ИМД-Ц на частоту вращения (табл. 1.21), при которой измеряют ускорение eN, соответствующее максимальной мощности дизеля. Для этого необходимо нажать клавишу «п8» и вращая ручку по-тенциометра «п8» установить на цифровом табло необходимое калибровоч¬ное значение частоты вращения, используя данные табл. 1.21. Повторным нажатием возвратить клавишу «п8» в исходное положение.
3.8. Установить клавишу числа цилиндров 1-4/6-12 в позицию, соот-ветствующую числу цилиндров диагностируемого дизеля (до четырех ци¬линдров клавиша должна находится в исходном положении, свыше четырех - нажата).
3.9. Нажать клавишу «п/ 8».
3.10. Установить максимальную частоту вращения коленчатого вала. Затем выключить подачу топлива и по достижению минимально устойчивой частоты вращения, резко перевести акселератор (ручку управления подачи топлива) в положение полной подачи топлива т.е. максимальной частоты вращения коленчатого вала.
3.11. Записать показания цифрового табло. Измерения ускорения сво¬бодного разгона 8N необходимо повторить не менее трех раз и по среднему значению 8N, используя данные табл. 1.21, определить мощность дизеля.
При испытании дизеля с газотурбинным наддувом (ГТН) измеренное ускорение необходимо умножить на поправочный коэффициент «К», учиты¬вающий давление наддува.
Для определения поправочного коэффициента «К» необходимо под¬ключить к нагнетательному тракту системы воздухоподачи устройство для определения давления наддува КИ-13932 или манометр с верхним пределом измерения 0,1 МПа.
3.12. Установить минимально устойчивую частоту вращения коленчато¬го вала двигателя.
3.13. Включить высшую передачу и, резко переведя рычаг управления дизелем в позицию максимального скоростного режима, определить наиболь¬шее значение показателя манометра.