Національний університет біоресурсів і природокористування України

Технічний навчально-науковий інститут

Кафедра тракторів і автомобілів

ІНСТРУКЦІЙНА КАРТКА

Лабораторна робота №4

Визначення характеристик

автотракторних двигунів

Київ - 2009

Лабораторна робота №4

Визначення характеристик автотракторних двигунів

Тривалість роботи – 4 год.

Оцінка в межах – 7-12 балів

Мета: вивчення методики випробування та дослідження автотракторних ДВЗ та набуття навичок безпечного виконання операцій регулювання та визначення характеристик автотракторних двигунів.

Забезпечення: електрогальмівна установка, дизель Д-240, витратомір палива, лабораторний термометр, барометр та психрометр.

Оформлення результатів лабораторної роботи: лабораторна робота вважається оформленою, якщо в протоколі вказано її номер, тема, мета, забезпечення, дано вичерпні відповіді на контрольні запитання, наведено перелік термінів з визначеннями, формули для розрахунків, таблиці експериментальних та розрахункових даних та побудовані характеристики автотракторних двигунів.

Перелік термінів, їх визначення та класифікація характеристик автотракторних двигунів

Двигун сучасного трактора або автомобіля працює в умовах змінних швидкісних і навантажувальних режимів, зміна яких відбувається в досить широких межах незалежно один від одного.

В процесі експлуатації автотракторні двигуни працюють на усталених режимах досить короткочасно, постійно переходячи з одного на інший швидкісний або навантажувальний режим.

Незалежно від типу двигуна, застосовуваного на тракторі чи автомобілі, він повинен стабільно працювати в широкому діапазоні зміни швидкісного режиму і при різних навантаженнях і мати високі економічні показники. У процесі роботи його режими повинні змінюватися плавно і безперебійно.

У зв’язку з різноманіттям різних режимів роботи автотракторних двигунів їхні показники важко оцінити якою-небудь однією універсальною залежністю. Тому для аналізу роботи двигунів використовують ряд залежностей, одержуваних для визначених умов. Ці залежності, які оцінюють роботу двигуна в різних умовах, називаються характеристиками двигунів.

Характеристики двигунів являють собою графічну залежність його основних показників від якого-небудь одного найбільш важливого параметра. Криві характеристик будуються на підставі експериментальних даних. Характеристики двигунів встановлюють зв’язок між основними параметрами, що визначають їхню роботу в різних експлуатаційних умовах.

В процесі роботи автотракторних двигунів на неусталених режимах одержати показники його роботи важко. Тому в практиці для одержання характеристик виконують випробування цих двигунів на усталених режимах.

У лабораторних умовах на гальмівному стенді з двигуна знімають основні енергетичні й економічні показники в залежності від швидкісного або навантажувального режиму. Кожен замір виконується на усталеному режимі при визначеній частоті обертання або вибраному навантаженні в діапазоні, необхідному для зняття повної характеристики двигуна.

По характеристиках автотракторного двигуна можна судити про величини максимальних ефективних потужностей, що розвиваються їм при тих або інших обертах, про його економіку в цілому і на часткових навантаженнях, про його пристосовність до збільшення моменту опору руху і т.д.

В залежності від того, які показники приймаються під час проведення випробувань як змінні, характеристики автотракторних двигунів поділяються на чотири групи: регулювальні, швидкісні, навантажувальні і спеціальні.

Регулювальні – це характеристики, що визначають залежність основних показників двигуна від якого-небудь параметра, що дозволяють вибрати його оптимальне найвигідніше значення.

До цих характеристик відносяться:

а) регулювальна характеристика за подачею палива, що являє собою зміну потужності і питомої витрати палива в залежності від годинної витрати палива;

б) регулювальна характеристика за кутом випередження запалювання або моменту подачі палива, що являє собою залежність потужності і питомої витрати палива від кута випередження запалювання або моменту подачі палива;

в) регулювальна характеристика за температурою охолоджуючої рідини;

г) регулювальна характеристика за тиском на впуску;

д) регулювальна характеристика за тиском на випуску і деякі інші.

Швидкісні характеристики двигуна визначають залежність його показників від частоти обертання або числа обертів. До цих характеристик відносяться:

а) зовнішня характеристика, що знімається при повному відкритті дроселя або крайньому положенні рейки насоса, показує, на яких швидкісних режимах двигун розвиває максимальні потужності і моменти і яка його економічність;

б) характеристика холостого ходу, що дозволяє судити про економічність двигуна, який працює без навантаження;

в) характеристика механічних втрат двигуна.

Навантажувальні характеристики двигуна дають картину зміни економічності його роботи на різних навантажувальних режимах.

До цих характеристик відносяться:

а) характеристики за навантаженням, що знімаються як для карбюраторних, так і для дизельних двигунів (дросельна характеристика і характеристика за навантаженням дизеля);

б) часткові характеристики двигунів, що дають можливість побачити зміну потужності й економічності двигунів на різних часткових навантаженнях при змінних значеннях частоти обертання. Ці характеристики можна віднести і до групи швидкісних характеристик, тому що як змінний параметр вони мають не тільки навантажувальний режим, але і швидкісний;

в) регуляторні характеристики, що знімаються з двигунів, які працюють з регуляторами.

Проміжне положення займають універсальні або багатопараметрові характеристики, які, як правило, поєднують найбільш важливі для нас серії швидкісних і навантажувальних характеристик. По цих характеристиках неважко всебічно оцінити динамічні й економічні показники двигуна на різних режимах його роботи.

Спеціальні характеристики автотракторних двигунів у зв’язку зі специфічністю їх зняття виділяють в окрему групу. До них відносять:

- детонаційні характеристики карбюраторних двигунів;

- характеристики шуму двигунів;

- пускові характеристики дизельних двигунів;

- характеристики стійкості роботи двигунів;

- характеристики токсичності відпрацьованих газів двигунів;

- характеристики витрати оливи на вигоряння і ряд інших характеристик.

Надалі зупинимося на розгляді тих характеристик автотракторних двигунів, що дозволяють всебічно проаналізувати й оцінити енергетичні й економічні можливості цих двигунів на режимах, що найбільш часто зустрічаються в процесі експлуатації тракторів і автомобілів.

При знятті характеристик двигунів варто користуватися широко розповсюдженими і рекомендованими методами випробувань двигунів, обумовленими різноманітними стандартами.