7.9. Определение гидравлического сопротивления элементов впускной и выпускной системы

Совершенство конструкции впускного тракта и магистрали выпуска отработавших газов (системы снижения шума двигателя) можно оценить по величине их гидравлического сопротивления.

Цель работы: определить характер изменения гидравлического сопротивления элементов впускной и выпускной системы при различных режимах работы двигателя и получить практические навыки оценки параметров потока во впускном и выпускном трубопроводе.

Для оценки гидравлического сопротивления впускной и выпускной системы двигателя, лабораторный стенд оборудован электронными датчиками давлений, смонтированными во впускном и выпускном трубопроводе (рисунок 7.9). Оценка гидравлического сопротивления выполняется на установившихся режимах работы двигателя по результатам стендовых испытаний.

1 – Воздушный фильтр; 2 – Впускной трубопровод; 3 – Глушитель шума двигателя; 4 – Датчик давления во впускном трубопроводе; 5 – Датчик давления перед глушителем шума; 6 – Датчик давления за глушителем шума.

Рисунок 7.9. Схема установки датчиков давления в системе впуска

свежего заряда и выпуска отработавших газов.

Гидравлическое сопротивление участка системы определяется разностью полных (динамических) давлений потока в сечениях, соответствующих началу и окончанию исследуемого участка. Динамическое давление, как величина, включающая в себя статическое давление потока и скоростной напор, является трудноопределимым параметром, в условиях сильных колебаний параметров (главным образом скорости) потока и агрессивности среды (с точки зрения состава и температуры отработавших газов).

В этом случае, при использовании допущения условного постоянства скорости потока на исследуемых участках системы впуска и выпуска, гидравлическое сопротивление указанных систем определяется разностью статических давлений и составляет:

– для системы впуска свежего заряда – Р_ВП = Р₀ – Р₄;

– для системы выпуска отработавших газов – Р_ВЫП = Р₅ – Р₆.

В качестве давления на начальном участке системы впуска свежего заряда следует принять атмосферное давление Р₀.

Порядок выполнения работы

При выполнении лабораторной работы, измерение давлений во впускной и выпускной системе двигателя следует проводить, руководствуясь порядком определения нагрузочной характеристики (см. лабораторную работу «Нагрузочные характеристики двигателя»).

В качестве основных измеряемых параметров на каждом установившемся режиме двигателя используются: разряжение за дроссельной заслонкой Р₄, давление перед глушителем шума двигателя Р₅ и давление в магистрали после глушителя шума Р₆.

Обработка результатов испытаний

По результатам испытаний двигателя заполняется протокол, фрагмент которого представлен в таблице 7.7.

Таблица 7.7

Дата проведения испытаний_____________

Частота вращения коленчатого вала, мин^-1 _____________

М, Нм

Ne, кВт

Р4, Па

Р5, Па

Р6, Па

РВП, Па

РВЫП, Па

На основании опытных данных необходимо выполнить анализ полученных результатов и построить зависимости изменения гидравлического сопротивления элементов системы впуска свежего заряда и выпуска отработавших газов в функции эффективной мощности двигателя (рисунок 7.10).

Рисунок 7.10. Изменение гидравлического сопротивления элементов системы

впуска свежего заряда и выпуска отработавших газов от нагрузки двигателя

Вопросы для проверки и контроля знаний учащихся

1. Назначение и основные способы оценки гидравлического сопротивления элементов впускной и выпускной системы двигателя.

2. Режимы работы двигателя при измерении давлений в потоке газа.

3. Применяемая аппаратура для измерения давлений потока.

4. Характер изменения гидравлического сопротивления элементов впускного и выпускного трактов от нагрузки двигателя.

5. Способы снижения гидравлического сопротивления элементов впускной и выпускной системы двигателя.