книги из ГПНТБ / Погорелый И.П. Обкатка и испытание тракторных и автомобильных двигателей

Рис. 28. Регуляторная характеристика двигателя Д-37:

Этот коэффициент характеризует собою перегрузочную способность двигателя. Двигатели с высоким коэффи­ циентом запаса крутящего момента хорошо преодоле­ вают кратковременные перегрузки.

При работе трактора с двигателем, обладающим вы­ соким коэффициентом запаса крутящего момента, ре­ же приходится прибегать к переходу на низшую ско­ рость для преодоления кратковременных повышенных сопротивлений.

Номинальным оборотам и мощности соответствует так же и номинальные часовой и удельный расходы топлива. В данном примере номинальный часовой рас­ ход топлива равен 7,8 кг/ч, а номинальный удельный расход топлива—200 г/л.^.ч.

60

Завод-изготовитель указывает еще и гарантийную мощность. Это такая мощность, ниже которой эффек­ тивная мощность двигателя не снижается в течение га­ рантийного срока, который представляет собой продол­ жительность работы двигателя в часах до капитального ремонта.

Порядок испытания тракторных двигателей для по­ строения регуляторной характеристики (снятие регуляторной характеристики) заключается в следующем.

Двигатель нагружают и работают с нагрузкой до установления нормального температурного состояния, которое характеризуется температурой масла в картере и воды в системе охлаждения около 80—85° С.

Дав полные обороты холостого хода установкой ры­ чага тяги топливного насоса в крайнее положение, за­ меряют число оборотов и расход топлива. При этом оп­ ределяют время расхода навески топлива — обычно 100, 200 или 300 г. Навеску расхода топлива подбирают так, чтобы время расхода составляло не менее 60 с.

Полученные результаты записывают в журнал испы­ таний (приложение 1). Затем при помощи тормоза на­ гружают двигатель на 15—20% от номинального зна­ чения крутящего момента, пользуясь шкалой весового устройства тормозного стенда.

При этой загрузке двигателя замеренное число обо­ ротов, величину навески израсходованного топлива в граммах, время расхода в секундах и результаты вновь записывают в журнал испытаний.

После этого нагрузку двигателя увеличивают при­ мерно в 2 раза против предыдущей, делают при этой нагрузке замеры и результаты их записывают в жур­ нал испытаний. Подобным образом нагрузку вновь уве­ личивают и результаты замеров также записывают.

В области, близкой к номинальной мощности, интер­ валы между нагрузками уменьшают с тем, чтобы точ­ нее определить наибольшую мощность (точка а).

В области перегрузки интервалы нагрузки выбирают так, чтобы найти величину максимального крутящего момента. Всего надо проделать 10—12 опытов.

По данным опытов делают расчеты по вышеприве­ денным формулам и результаты этих расчетов записы­ вают в журнал испытаний.

Для построения кривых числа оборотов, часового и удельного расходов топлива на графике наносят точки,

61

соответствующие фактическим опытным данным, и сое­ диняют их.

По данным построенной характеристики составляют таблицу основных параметров. В качестве примера ни­ же приведены данные регуляторной характеристики двигателя Д-37:

На рисунке 28 мощность, число оборотов и расход топлива даны в зависимости от величины крутящего мо­ мента. Часто величины мощности, чисел оборотов, рас­ хода топлива и крутящего момента приводят в зависи­ мости от мощности (рис. 29).

Ниже приведены данные такой характеристики дви­ гателя Д-54:

Снятие регуляторной характеристики является слож­ ным процессом и требует много времени. При этом ис­ пытуемый двигатель вводят в режим перегрузки. Чтобы предотвратить появление задиров, трущиеся поверхно­ сти должны быть хорошо приработаны. Для этого вре­ мя обкатки двигателя значительно удлиняют, примерно до нескольких десятков часов. Поэтому такое испы-

62

1500

О 5 tO 15 20 25 30 35 W « 50 55 60 Ne,*c

тание нужно рассматривать как контрольное и подвер­ гать ему только небольшую часть выпускаемых двига­ телей.

При рядовом испытании двигателей необходимо про­ верять только следующие показатели: мощность двига­ теля при номинальных оборотах, часовой расход топли­ ва при мощности, соответствующей номинальным обо­ ротам, максимальные и минимальные обороты холосто­ го хода и давление масла в системе смазки.

Рядовому испытанию обычно подвергают все выпус­ каемые двигатели.

Топливную аппаратуру испытывают на специальных стендах при условиях, отличных от условий работы ее

63

на двигателе. Температурные условия при работе топ­

Если при испытании окажется, что двигатель не раз­ вивает мощность, указанную в технических условиях и, если не ясна причина этого^ необходимо проверить, со­ ответствует ли количество подаваемого топлива, ука­ занному в технических условиях, и правильно ли отре­ гулирован угол начала впрыска топлива насосом.

Если не проверять расход топлива при испытании двигателя, то может оказаться, что он хотя и разви­ вает мощность, указанную в технических условиях, но мощность может получаться благодаря повышенной по­ даче топлива или же вследствие проникновения в ка­ меры сжатия картерного масла.

О том, что картерное масло, попадающее в камеры сжатия в большом количестве, горит и в результате этого двигатель может развивать нормальную мощность при неудовлетворителном состоянии цилиндро-поршне- вой группы, показывают результаты испытания двига­

характеризуется величиною зазоров в стыках и изме­ нением этих зазоров по ходу поршня.

Для определения угара масла двигатели под полной

209 г/л.с.ч значительно меньше номинального 225 г/л.с.ч;

В лабораторных условиях один двигатель был испы­ тан в таком порядке. Сначала он прошел испытание с цилиндро-поршневой группой из новых деталей. Затем этот же двигатель был испытан с двумя группами гильз цилиндров и поршневых колец, имевших различные износы. Потом изношенные поршневые кольца были за­ менены новыми.

64

ным цилиндрам двигатель после каждой сборки работал 20 ч под нагрузкой 90% от полной.

Величины износа цилиндров и поршневых колец за­ меряли после 20 ч приработки и шестичасовых испы­ таний.

Результаты испытаний приведены в таблице 7, из которой следует, что:

1) удельный расход топлива двигателя с новыми де­ талями оказался нормальным — 215 г/л.с.ч, угар кар­ терного масла также был в норме—2,4% от расхода топлива;

2)вследствие износа цилиндров и поршневых колец угар масла возрос—8,9 и 9,8%;

3)при новых поршневых кольцах, установленных в изношенные цилиндры (износ до 0,5—0,6 мм), угар кар­ терного масла снизился до 4—5%;

4)новые поршневые кольца, поставленные в цилинд­ ры, изношенные за период 20-часовой приработки, из­ нашивают цилиндры примерно на 0,05 мм.

По результатам проведенных испытаний двух дви­ гателей, поступивших в ремонт, и лабораторного испы­ тания одного двигателя можно сделать такие выводы:

а) двигатель № 6233 (см. рис. 30) не требовал ка­ питального ремонта. В нем достаточно было заменить поршневые кольца, и он мог бы еще работать длитель­ ное время;

б) в условиях эксплуатации поршневые кольца це­ лесообразно заменять не более одного раза;

66

в) угар картерного масла является ярким показа­ телем изношенности цилиндро-поршневой группы, вслед­ ствие чего двигатель необходимо ремонтировать;

г) в условиях эксплуатации угар масла за смену можно определять, доливая масло в картер и сопо­ ставляя его. расход с количеством израсходованного топлива.

При расходе масла больше 4—5% в Двигателе не­ обходимо заменить поршневые кольца, если их до это­ го еще не заменяли. Если же поршневые кольца заме­ няли, то при таком расходе масла двигатель необходи­ мо ремонтировать.

Следует иметь в виду, что нормальную и даже по­ вышенную мощность при попадании значительного ко­ личества масла из картера в камеры сжатия могут развивать только те двигатели, которые имеют повы­ шенный коэффициент избытка воздуха. В частности, к ним относится двигатель Д-54, у которого коэффициент избытка воздуха равен примерно 1,7—1,8.

У большинства современных двигателей, например СМД-14, Д-55, Д-37, коэффициент избытка воздуха около 1,3. У таких двигателей не хватает воздуха для того, чтобы масло, проникающее из картера в камеры сжатия, смогло сгорать и тем самым значительно ком­ пенсировать снижение мощности в результате прорыва газов из камер сжатия в картер.

О П Р Е Д Е Л Е Н И Е МОЩНОСТИ М Н О Г О Ц И Л И Н Д Р О В Ы Х ДВИГАТЕЛЕЙ ПАРЦИАЛЬНЫМ МЕТОДОМ

В практике бывают случаи, когда требуется опреде­ лить мощность многоцилиндрового двигателя, которая превышает тормозную мощность стенда. Для этого поль­ зуются парциальным методом. Сущность его заключа­ ется в том, что эффективную мощность двигателя оп­ ределяют испытанием его на тормозе при работе не на всех цилиндрах.

Испытания проводят в таком порядке.

После того как двигатель прогреется до нормального теплового состояния, определяют мощность, которую он разовьет на части цилиндров.

Затем определяют мощность, которую двигатель разовьет на количестве цилиндров, меньшем на один по сравнению с первым определением.

68

При этих испытаниях двигатель нагружают при пол- • ной подаче топлива и при номинальных оборотах.

Неработающие цилиндры у дизельных двигателей выключают прекращением подачи топлива к форсункам, а у карбюраторных — снятием проводов зажигания со свечей.

Получив данные двух испытаний, составляют два уравнения:

Решая систему двух уравнений с двумя неизвестны­ ми, находим:

N ^ N - N , ;

Зная индикаторную мощность одного цилиндра, можно найти индикаторную мощность двигателя по формуле:

где п — число цилиндров двигателя.

Если известны индикаторная мощность и мощность, затраченная на потери в двигателе, можно получить формулу для определения эффективной мощности дви­ гателя:

Ne=Nt-Nr=(n-n.'+\)Nt-{n-n')N2.

69