7. Понятие о характеристиках и эксплуатационных режимах работы двс

Транспортные двигатели эксплуатируются в условиях, требу­ющих изменения в широких пределах скоростного и нагрузоч­ного режимов работы. Для оценки эффективности функциониро­вания ДВС при его работе на различных режимах и при различ­ных значениях регулировочных параметров служат характеристи­ки двигателя.

Характеристикой ДВС называется зависимость (как прави­ло, графическая) показателей двигателя от режима работы или от параметров, связанных с регулировкой его основных систем.Режимы работы двигателя определяются нагрузкой рс, Nt и частотой вращения коленчатого вала и.Характеристики, представляющие собой зависимость пока­зателей работы двигателей от частоты вращения при неизменном положении органа управления (дроссельной заслонкой — для карбюраторного двигателя с искровым зажиганием, регулято­ром — для дизеля), называют скоростными.

Если положение органа управления соответствует макси­мальной подаче топлива или горючей смеси, то такая скоростная характеристика носит название внешней.

Характеристику, полученную при работе двигателя с любым Постоянным промежуточным положением органа регулирования, называют частичной скоростной характеристикой.

Внешняя скоростная характеристика двигателя позволяет определить его предельные мощностные показатели и оценить экономичность на полных нагрузках. Эта характеристика являет­ся паспортной для большинства транспортных двигателей.

8. Влияние различных факторов на индикаторные показатели двигателя

Как и для дизелей, индикаторные показатели двигателей с искровым зажиганием зависят от полноты и своевременности сгорания, а также от тепловых потерь в систему охлаждения и с отработавшими газами.

Увеличение е является основным способом улучшения ин­дикаторного процесса и повышения г\н двигателя с искровым зажиганием, однако чем больше е, тем выше требования к ок­тановому числу топлива. Следует иметь в виду, что с повышени­ем е увеличиваются тепловые и механические нагрузки на детали двигателя, а также выброс NOX и СН.

• Размеры цилиндра. Чем больше диаметр цилиндра, тем при данном октановом числе топлива меньше должна быть в для обеспечения бездетонационной работы. Поэтому при увели­ чении D необходимо снизить е, использовать топливо с более высоким октановым числом или при конструировании распола­ гать в цилиндрах по две свечи зажигания. При неизменном е увеличение D сопровождается ростом ц, из-за снижения доли теп­ лоты, отдаваемой в стенки.

• Состав смеси. Он сильно влияет на протекание процесса сгорания и соответственно на индикаторные показатели (см. рис. 4.1, б). Существенно, что максимум щ достигается при более бедных смесях по сравнению с теми, которые соответствуют максимуму T}il<x apt. Это объясняется тем, что с обеднением смеси до определенных пределов улучшаются полнота сгорания и доля в продуктах сгорания двухатомных газов. Однако при слишком сильном обеднении смеси скорость ее сгорания значительно пада­ ет (могут появиться циклы с пропуском воспламенения), поэтому сгорание заканчивается все позднее, а отвод теплоты в стенки увеличивается. Наибольшей величине г/, соответствует такой со­ став смеси, при котором имеет место оптимальное сочетание полноты и скорости сгорания с теплоотводом в стенки. Мак­ симальное значение 1/</а достигается на несколько обогащенных смесях, при сгорании которых (практически с максимальной ско­ ростью) имеет место наибольшее значение произведения t], на количество затраченной с топливом теплоты. Значения а, кото­ рые соответствуют величинам t\imiUi и (rii/a)^, зависят от протека­ ния процесса сгорания, т. е. от конструкции двигателя, а также определяются положением дроссельной заслонки и частотой вра­ щения. На режимах полного открытия дроссельной заслонки

• Угол опережения зажигания. Если при прочих неиз­менных условиях варьировать величиЕэй угла опережения зажи­гания фо.з, то таким путем можно приблзжать или отдалять сгорание топлива относительно ВМТ. Каждому сочетанию от­крытия дроссельной заслонки, аил соответствует свое значение угла Фол.опт> при котором величины щ и Pi одновременно достига­ют максимума. При позднем зажигании (см. рис. 4.2, б) сгорание переносится на линию расширения и выделившаяся теплота пре­вращается в работу в течение меньшей части хода поршня, а тепловые потери в систему охлаждения и с отработавшими газами возрастают, что приводит к снижению i\t и рг С другой стороны, при раннем зажигании, когда <ро.э><Ро.з.о1т сильно увели­чиваются максимальная температура Тг и давление цикла рг, что обусловливает повышенные тепловые потери в систему охлажде­ния, а также увеличивает утечку газов через поршневые кольца. Все факторы, которые увеличивают скорость сгорания, т. е. сокращают длительность первых двух фаз сгорания (6i+6u), одновременно способствуют уменьшению фо.з.тт, и наоборот.

• Частота вращения. Увеличение п интенсифицирует движение заряда и его сгорание в цилиндре. Однако в связи с сокращением времени, в течение которого совершается весь цикл, продолжительность сгорания в градусах ПКВ (0t+0n) не­сколько увеличивается, а это требует соответствующего увеличе­ния фо.з., которое достигают центробежным регулятором опере­жения зажигания или управлением <ро.3. микропроцессорной си­стемой.