
книги из ГПНТБ / Руководство по испытаниям двигателей боевых и транспортных машин
..pdfМ а т е р и а л ь н о е |
|
о б е с п е ч е н и е . |
Стенд с |
карбюратор |
|||||||||||||
ным или дизельным двигателем. |
|
|
|
|
при |
постоянном |
|||||||||||
О б щ и е у к а з а н и я . |
Работа проводится |
||||||||||||||||
числе оборотов |
коленчатого вала |
двигателя (п — пи) |
и |
при |
|||||||||||||
постоянном положении регулирующего органа. |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
Порядок |
проведения |
испытаний |
|
|
|
|
|||||||
— Проверить готовность двигателя и прогреть до |
tBUX = 25 — |
||||||||||||||||
30 °с. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
из |
двигателя |
воды |
|||
— Установить температуру выходящей |
|||||||||||||||||
tBbIX= |
30 °С |
и |
после |
стабилизации |
ее |
произвести |
необходимые |
||||||||||
измерения. |
|
|
|
|
изменяя |
значения температуры выходящей |
|||||||||||
— Последовательно |
|
||||||||||||||||
воды на 10—15°С, |
до |
|
достижения |
ею |
90—95 °С, |
произвести |
|||||||||||
измерения для |
каждого |
|
из |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
режимов. Установить мини |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
мальные |
обороты |
холостого |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
хода и сдать двигатель меха |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
нику. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И з м е р я е м ы е в е л и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
чин ы: |
усилие |
на |
тормозе, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
время расхода навески топ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
лива, число оборотов колен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
чатого |
вала дзигателя, |
|
тем |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
пература выходящей из дви |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
гателя воды, показания диф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ференциального |
манометра |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
дроссельной |
шайбы |
|
(или |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
время |
расхода |
1 м3 возду |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ха), барометрическое давле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ние и |
температура |
окру |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
жающего |
воздуха. |
|
|
|
|
Рис. |
83. |
Зависимость |
мощности, |
||||||||
К о н т р о л я р у е м |
ы е |
||||||||||||||||
удельного |
расхода топлива |
и |
ко |
||||||||||||||
в е л и ч и н ы : |
|
температу |
эффициента наполнения от теплового |
||||||||||||||
ра и |
давление |
масла |
в |
си |
|
состояния двигателя. |
|
|
|||||||||
стеме |
смазки |
двигателя. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Р а с ч е т н ы е |
в е л и ч и н ы : |
эффективная мощность; |
часовой |
||||||||||||||
и удельный эффективный расход топлива, |
коэффициент |
|
напол |
||||||||||||||
нения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обработка и оформление результатов испытаний
По полученным экспериментальным и расчетным данным со ставляется протокол испытаний, на основании которого вычерчи ваются графики (рис. 83).
11*
Лабораторная работа № 14
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОРТА ТОПЛИВА НА РАБОТУ ДИЗЕЛЯ
Це л ь р а б о т ы : 1. Установить влияние сорта топлива на эф фективные показатели дизеля и максимальное давление цикла.
2. Определить необходимое изменение угла опережения впры ска при работе на различных сортах топлива.
М а т е р и а л ь н о е о б е с п е ч е н и е . 1. Стенд с двигателем
ВТЗ-ЗО, оснащенный балансирным электротормозом. |
|
|||
2. Демонстрационная осциллографическая установка. |
топлива |
|||
О б щ и е у к а з а н и я . |
Исследование влияния сорта |
|||
на работу дизеля выполняется при |
постоянном |
числе |
оборотов |
|
и переменной нагрузке. Испытание производится |
на трех сортах |
|||
топлива: |
|
|
|
|
— дизельное ДЛ; |
|
|
|
|
— керосин Т-1; |
|
|
|
|
— автомобильный бензин А-6 6 . |
|
|
|
|
Порядок проведения |
испытаний |
|
|
|
— Проверить готовность |
двигателя, установки и |
приборов |
киспытанию.
—Запустить двигатель на дизельном топливе, прогреть и уста
новить заданный скоростной режим ( п — 1 0 0 0 — 1 2 0 0 обПлин).
—Включить электротормоз и установить начальную нагрузку.
—Произвести необходимые измерения и зафиксировать форму индикаторной диаграммы, наблюдаемой на экране демонстрацион
ной установки.
— Трехходовым краном переключить питание дизеля на керо син и, не изменяя положения ручкиуправления подачей топлива, повторить все измерения при различных углах опережения впрыска.
—Повторить указанные операции при работе дизеля на бен зине и перейти на следующий нагрузочный режим.
—Перевести двигатель на холостой ход и сдать его меха
нику.
Исследование работы дизеля проводится при трех значениях нагрузки: 5 кг, 10—12 кг и максимальной.
П р и м е ч а н и е . Угол опережения впрыска при работе на дизельном топливе остается постоянным на всех нагрузках. При работе на керосине изме рения производятся для углов опережения впрыска 0 и —5°, а при работе на бензине — для углов 0, —5 и —10°.
И з м е р я е м ы е в е л и ч и н ы : усилие на тормозе, число обо ротов, расход топлива, угол опережения впрыска топлива, сте пень повышения давления в цилиндре, температура отработавших газов.
164
Р а с ч е т н ы е в е л и ч и н ы : эффективная мощность, часо вой расход топлива, удельный расход топлива, максимального дав ления цикла в %, считая за 1 0 0 % максимальное давление при работе на дизельном топливе.
Обработка и оформление результатов испытаний
На основе данных испытаний составляется протокол и строят
ся графики |
изменения максимального давления |
цикла % |
Рг, |
мощности |
N e, удельного расхода топлива ge |
и температуры |
отработавших газов в зависимости от расхода топлива при раз
личных углах опережения |
впрыска (рис. 84). Затем проводится |
а> |
6) |
Рис. 84. Влияние сорта топлива на показатели работы двигателей:
а —нормальный угол опережения |
впрыска; |
б-—угол опережения |
впрыска, |
умень |
шенный на 5°; в—угол опережения впрыска, |
уменьшенный на 1 0 ° ;-------- |
дизель |
||
ное топливо; — |
----------керосин; —.— —бензин. |
|
|
анализ влияния сорта топлива на работу двигателя и опреде ляются необходимые изменения регулировки дизеля.
Лабораторная работа № 15
|
ПОДБОР КАРБЮРАТОРА К ДВИГАТЕЛЮ |
|
|
Ц е л ь |
р а б о т ы . 1. Ознакомиться с методикой подбора |
кар |
|
бюратора к двигателю. |
карбюра |
||
2. Исследовать влияние конструкции и размеров |
|||
тора на мощностные и экономические показатели двигателя. |
|
||
О б щ и е |
у к а з а н и я . Работа состоит из подбора |
карбюра |
|
тора к двигателю и сравнительных испытаний двигателя с |
раз |
||
личными карбюраторами. |
|
|
165
Экспериментальная установка
Установка для выполнения экспериментальной части работы представляет собой испытательный стенд с карбюраторным двига телем, имеющим три карбюратора различной размерности: один—
стандартный для |
испытуемого |
двигателя, |
второй — больших, |
|
а третий — меньших размеров, чем |
стандартный. |
|||
Карбюраторы |
смонтированы |
на |
фланцах |
тройника, установ |
ленного на впускном трубопроводе двигателя. В корпусе тройни ка размещается специальный пробковый кран, минимальное про ходное сечение которого равно проходному сечению смесительной камеры наибольшего по размерам карбюратора. Кран имеет три фиксированных положения (гаснет сигнальная лампа). В каж дом из этих положений обеспечивается соединение впускного тру бопровода двигателя с одним из трех карбюраторов.
Для отключения подачи бензина в неработающие карбюра торы поплавковые камеры всех трех карбюраторов соединяются с бензонасосом через четырехходовой кран, который при каждом переключении карбюраторов устанавливается в соответствующее положение.
Управление дроссельными заслонками дополнительных карбю раторов производится расположенными на пульте управления кнопками с гибкими тросами, а дроссельной заслонкой основного карбюратора — специальной рукояткой с сектором.
Порядок проведения работы
П о д б о р к а р б ю р а т о р а
Задача этой части работы заключается в выборе типа карбю
ратора |
и определении его основных размеров — диаметров смеси |
тельной камеры и диффузоров. |
|
Тип |
к а р б ю р а т о р а выбирается на основании анализа |
преимуществ и недостатков различных карбюраторов, устанавли ваемых на двигателях, близких к испытуемому по назначению, конструкции и мощностным показателям, а также с учетом тенден ций в развитии и совершенствовании топливной аппаратуры.
Д и а м е т р с м е с и т е л ь н о й к а м е р ы карбюратора оп ределяется по уравнению, полученному из условия неразрывности потока заряда
ТИВ-
где d — внутренний диаметр смесительной камеры, мм-, 1^ - —рабочий объем одного цилиндра двигателя, л;
г— число цилиндров двигателя, обслуживаемых одним кар бюратором;
а— эмпирический коэффициент, зависящий от пульсации потока во впускном тракте.
166
Значения коэффициента а в основном определяются количе ством цилиндров, обслуживаемых горловиной карбюратора, и ле жат в пределах, приведенных в табл. 7.
Размеры диффузоров карбюратора могут быть найдены по следующим эмпирическим соотношениям:
— для однодиффузорных карбюраторов
dS = (0,6 -г- 0,8) d - |
|
Т а б л и ц а 7 |
|||
З н а ч ен и я |
коэф ф ициен |
||||
— для двухдиффузорных |
т а а |
||||
|
|
||||
d \ = (0,23 |
0,3) й- |
Число |
а |
||
dl = |
(0 ,6 -5 - 0,75) d\ |
цилиндров |
|||
|
|||||
|
|
||||
— для трехдиффузорных |
1 |
24,2 |
|||
d \ |
= (0,23 -э- 0,3) d- |
2 |
17,1 |
||
3 |
14,2 |
||||
d l = |
(0,44-*- 0,53) d - |
4 |
13,0 |
||
d l |
= (1 ,0 ч- |
1,2) d , |
6 |
12,8 |
|
|
|
||||
где d®, dc и ^ |
— соответственно |
диаметры малого, |
среднего |
и основного (наружного) диффузоров.
Размеры диаметров смесительной камеры и основного (на ружного) диффузора могут быть получены также по номограмме «(рис. 85), которая обеспечивает точность расчетов до 5% во всех
Рис. 85. Номограмма зависимости размеров карбюратора от рабочего объема цилиндра и числа оборотов двигателя.
167
случаях, когда малые диффузоры занимают не более 30% пло щади основного диффузора.
В заключение первой части работы, исходя из характеристик существующих карбюраторов (табл. 8 ) и основываясь на значе ниях размеров смесительной камеры, для испытуемого двигателя,
подбирается |
карбюратор. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
8 |
|
|
Характеристики отечественных карбюраторов |
|
|
||||
|
Количество |
Диаметр |
Диамет эы диффузор ов, |
м м |
|
||
Марка |
смеситель |
|
|
|
|
||
смеситель |
|
|
|
|
|||
карбюратора |
ных камер |
ной камеры, |
большого |
среднего |
малого |
||
|
м м |
||||||
|
|
|
|||||
К-123 |
|
1 |
24 |
18,0 |
|
8,0 |
|
К-59 |
|
1 |
32 |
22,0 |
— |
8,5 |
|
К-22И |
|
1 |
38 |
38,0 |
17,5 |
9,5 |
|
К-126 |
/ |
2 |
•33 |
30,0 |
|
11,0 |
|
К-88 |
/ |
2 |
36 |
29,0 |
— |
8,5 |
|
К-89 |
|
2 |
39 |
31,0 |
— |
8,5 |
|
К-105 |
|
1 |
38 |
28,5 |
— |
12,0 |
|
К-114 |
|
4 |
33 |
25,0 |
— |
9,0 |
|
К-82М |
|
1 |
40 |
30,0 |
, -- |
8,5 |
|
К-84М |
|
2 |
32 |
26,0 |
— |
8,5 |
, |
К-85 |
|
4 |
33 |
25,5 |
— |
6,3. |
И с п ы т а н и я д в и г а т е л я с р а з л и ч н ы м и к а р б ю р а т о р а м и
Испытания двигателя проводятся по скоростным характери стикам, которые снимаются при полном открытии дроссельных заслонок с выбранным (стандартным) карбюратором, с карбю ратором большой размерности и с карбюратором малой размер ности. Число оборотов коленчатого вала при снятии характери стик изменяется через 500 об/мин, начиная с я = 1000 об/мин.
В процессе испытаний измеряются: число оборотов коленчато го вала, показания динамометра, расход воздуха, расход топлива, разрежение в смесительных камерах карбюратора, температура воздуха на впуске в двигатель.
Контролируемыми величинами являются: температура вы ходящей из двигателя воды и температура масла в системе смазки..
Обработка и оформление результатов испытаний
На основании экспериментальных данных, для каждого из; режимов определяются: эффективная мощность двигателя, часо вой и удельный расходы топлива, часовой расход воздуха, коэф фициенты наполнения и избытка воздуха.
1 6 8
Полученные расчетные данные и данные непосредственных на блюдений заносятся в протокол испытаний, на основании кото--
рого |
строятся |
|
графики |
|
|
|
|
|
||
(рис. |
8 6 ), |
выражающие |
#в |
|
|
|
|
|||
изменение |
основных пока- |
|
|
|
|
|||||
зателей двигателя в зави |
|
|
|
|
|
|||||
симости от числа оборо |
|
|
|
|
|
|||||
тов коленчатого вала |
при |
|
|
|
|
|
||||
работе его |
с различными |
|
|
|
|
|
||||
карбюраторами. |
|
|
гра |
|
|
|
|
|
||
По |
материалам |
|
|
|
|
|
||||
фиков |
делается |
заключе |
|
|
|
|
|
|||
ние о влиянии |
карбюра |
|
|
|
|
|
||||
торов |
на |
работу двига |
§г |
|
|
|
|
|||
теля. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторная |
|
I |
|
|
|
|||||
работа № 16 |
|
|
|
|
|
|||||
ИССЛЕДОВАНИЕ |
|
|
|
|
|
|
||||
ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ |
Рис. |
86. |
Влияние |
размеров карбюратора |
||||||
|
ДИЗЕЛЕЙ |
|
|
|||||||
Ц е л ь |
р а б о т ы . |
Оз |
|
на показатели двигателя: |
|
|||||
7—карбюратор большой размерности; 2 - стандартный |
||||||||||
накомиться |
с параметра |
карбюратор; 3—карбюратор малой размерности. |
||||||||
ми центробежных регуля |
на |
эти |
параметры режимов |
работы |
||||||
торов |
и изучить |
влияние |
||||||||
двигателя. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М а т е р и а л ь н о е |
о б е с п е ч е н и е , |
Специальный |
стенд |
|||||||
с центробежным |
всережимным |
регулятором |
|
|
Порядок проведения испытаний
—Распределить слушателей по рабочим местам.
—Проверить готовность стенда и приборов к испытанию.
—Установить рычаг управления подачей топлива в первоеположение, соответствующее минимальной подаче топлива.
—Довести число оборотов вала топливного насоса до вели чины, соответствующей началу перемещения рейки, и произвести измерения.
—Увеличить число оборотов вала насоса на величину, обес печивающую перемещение рейки на 1— 2 мм, и произвести изме рения.
—Поступая аналогично, произвести измерения на всех проме жуточных положениях рейки, вплоть до полного выдвижения.
—Снижая число оборотов вала топливного насоса на вели чину, обеспечивающую перемещение рейки на 1— 2 мм, произве
169.
сти необходимые измерения при всех положениях рейки, |
вплоть |
до положения, соответствующего началу перемещения ее |
в пер |
вом случае. |
|
—Повторить указанные циклы испытаний при среднем и пол ном натяжениях пружины регулятора.
—Выключить стенд и сдать механику.
И з м е р я е м ы е в е л и ч и н ы : число оборотов вала и пере мещение рейки топливного насоса.
Обработка и оформление результатов испытаний
На основании полученных и расчетных данных оформить про токол испытаний и построить график характеристики регулятора для трех положений натяжения его пружины (рис. 87).
а —минимального; б—среднего и б—максимального натяжений пружины.
Для каждого натяжения пружины рассчитать неравномерность :и степень неравномерности, нечувствительность и степень нечув ствительности работы регулятора.
Лабораторная работа № 17
РЕГУЛИРОВОЧНЫЕ |
ХАРАКТЕРИСТИКИ КАРБЮРАТОРНОГО |
|
|
ДВИГАТЕЛЯ |
|
Ц е л ь р а б о т ы . |
Изучить |
влияние угла опережения зажи |
гания и коэффициента |
избытка |
воздуха на мощностные и эконо |
170
мические показатели двигателя при различных |
режимах его |
|
работы. |
Стенд |
с двигателем |
М а т е р и а л ь н о е о б е с п е ч е н и е . |
ЗИЛ-130, оборудованный тормозной установкой и устройствами для изменения состава смеси и для измерения углов опережения
зажигания. |
|
Работа |
заключается в |
снятии двух |
О б щ и е у к а з а н и я . |
||||
регулировочных характеристик: по углу опережения |
зажигания |
|||
и по составу смеси. |
|
|
|
|
Регулировочная |
характеристика по |
углу оп ереж ен и я |
заж игания |
|
|
Порядок проведения испытаний |
|
||
— Проверить |
готовность |
двигателя, установки |
и приборов |
киспытанию.
—Запустить двигатель, прогреть и установить начальный режим п — 1 0 0 0 об/мин при оптимальном угле опережения зажи гания и нагрузке, равной приблизительно 50% нагрузки при пол ном дросселе.
—Увеличить угол опережения зажигания до появления дето национных стуков, и восстановить начальное число оборотов из
менением нагрузки на тормозе. Произвести необходимые изме рения.
—Уменьшая каждый раз угол опережения зажигания на 10° по углу поворота коленчатого вала и восстанавливая начальное число оборотов, выполнить измерения необходимых величин на 5—6 режимах.
—Соблюдая указанную последовательность, снять характери
стики при п = 1800 и 2600 об/мин.
— Установить оптимальное опережение зажигания, перевести
двигатель на холостой |
ход и сдать установку механику. |
И з м е р я е м ы е в |
е л и ч и н ы : усилие на тормозе, число |
оборотов, расход топлива, угол опережения зажигания, темпера
тура отработавших |
газов. |
температура выходя |
К о н т р о л и р у е м ы е в е л и ч и н ы : |
||
щей воды, температура и давление масла. |
|
|
Р а с ч е т н ы е |
в е л и ч и н ы : эффективная мощность, часо |
вой расход топлива, удельный эффективный расход топлива.
Обработка и оформление результатов испытаний
На основании экспериментальных и расчетных данных офор мить протокол испытаний и построить график регулировочных характеристик по углу опережения зажигания при различных числах оборотов (рис. 8 8 ). По характеристикам определить наи выгоднейший угол опережения зажигания при каждом из чисел оборотов и проанализировать влияние углов опережения зажи гания на температуру отработавших газов.
171
Регулировочная характеристика по составу смеси
П о р я д о к п р о в е д е н и я и с п ы т а н и й
Проверить готовность двигателя, установки и приборов к ис пытанию.
— Запустить двигатель, прогреть и установить исходный ре
жим п = 1800 об/мин при полном открытии дросселя |
и оптималь |
||||||
Ре'. |
ном угле |
опережения |
зажи |
||||
гания. |
|
|
|
|
|
||
к5т г/кдть |
— При |
помощи |
специаль |
||||
|
ного устройства (см. главу VIII) |
||||||
|
обеднить состав смеси до появ |
||||||
|
ления признаков |
неустойчивой |
|||||
|
работы |
двигателя. |
Восстано |
||||
|
вить начальное число оборотов, |
||||||
|
изменив нагрузку |
на тормозе,, |
|||||
|
и произвести необходимые из |
||||||
|
мерения. |
|
|
|
|
|
|
|
— Обогащая |
смесь |
и вос |
||||
|
станавливая каждый раз оборо |
||||||
в, пка |
ты коленчатого вала |
до |
исход |
||||
|
ных, в дальнейшем выполнить |
||||||
Рис. 88. Регулировочная характеристика |
еще 5— 6 |
измерений |
при |
изме |
|||
нении состава смеси до богато |
|||||||
по углу опережения зажигания. |
го состава.
—Повторить в указанной последовательности снятие харак теристик при 75 и 25%-ой нагрузке для того же числа оборотов.
—Установить нормальный состав смеси, перевести двигатель на холостой ход и сдать уста новку механику.
И з м е р я е м ы е в е л и ч и ны: усилие на тормозе, число оборотов, расход топлива,пере пад давления на дроссельной шайбе, давление и температура воздуха в лаборатории, темпе ратура отработавших газов.
К о н т р о л и р у е м ы е ве
ли ч и н ы: |
температура |
выхо |
|
дящей воды, температура и |
|||
давление |
масла. |
|
|
Р а с ч е т н ы е |
в е л и ч и - |
||
н ы: эффективная |
мощность, |
||
часрвой |
расход |
топлива, |
|
удельный |
эффективный |
расход |
|
воздуха. |
|
|
|
ыПОЩН
Рис. 89. Регулировочная характери стика по составу смеси.
топлива, коэффициент избытка
172