Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Руководство по испытаниям двигателей боевых и транспортных машин

..pdf
Скачиваний:
21
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
7.32 Mб
Скачать

•и трехвальных

ГТД — при постоянном

числе оборотов турбины

компрессора

(птк = const) момент,

развиваемый двигателем,

с уменьшением числа оборотов ротора тяговой турбины возрастает. Установка регенератора в одновальном газотурбинном дви­ гателе, помимо уменьшения ge г/э.квт-ч на расчетном режиме работы, обеспечивает незначительное изменение удельного эффек­ тивного расхода топлива ge в широком диапазоне изменения

числа оборотов.

Из изложенного следует, что конструкция ГТД, степень регенерации ор, температура газов 4 °С и способ регулиро­ вания будут оказывать существенное влияние на характер кри­ вых скоростной характеристики. Исходя из этого, на графике скоростной характеристики ГТД необходимо указывать тип

двигателя, наличие регенератора и его

степень регенерации ор,

температуру газов

4 °С и число оборотов турбины компрессора

•(в двухвальных и трехвальных ГТД).

Специальный стенд с га­

М а т е р и а л ь н о е

о б е с п е ч е н и е .

зотурбинным двигателем, оборудованный тормозным устройством и приборами для измерения числа оборотов ротора тяговой тур­ бины лт.т, числа оборотов турбины компрессора гат.к, усилия на тормозе, температуры газов на выходе из камеры сгорания, рас­ хода топлива, расхода воздуха.

Порядок проведения испытаний

— Проверить готовность ГТД и приборов к проведению испытания.

— Запустить двигатель и дать ему возможность поработать на средних оборотах.

— Изменением подачи топлива и усилия на тормозе устано­

вить заданную температуру газов

4 °С и минимальное

число

оборотов ротора турбины (в двухвальной турбине— число

обо­

ротов ротора тяговой турбины). Произвести измерения необхо­ димых величин.

— Сохраняя за счет регулирования подачи топлива постоян­ ную температуру газов tz °С, путем изменения нагрузки на тор­

мозе увеличить

число оборотов

вала

турбины

на величину

Ап об/мин. Произвести измерения

на новом режиме.

— Поступая

аналогично, выполнить

измерения

соответствую­

щих величин еще на нескольких режимах с таким расчетом, что­

бы в интервале оборотов ротора турбины от минимальных

лшт

до расчетных

/грасч

получить 6 —7 точек.

механику.

 

— Остановить двигатель и сдать установку

 

И з м е р я е м ы е

в е л и ч и н ы :

число оборотов

тормозного

.устройства «вых. в, число оборотов ротора тяговой турбины

лт.т,

число

оборотов турбины компрессора пт. к, температура

газов

.перед турбиной

4 ° С; температура

газов после

турбины 4 .Вых°С,

усилие

на тормозе

Рт, расход топлива От, статическое

давление

183

воздуха во всасывающей трубе Рх, динамический напор воздуха

во всасывающей трубе

w2o

JPB (в нескольких сечениях).

2 g

Р а с ч е т н ы е в е л и ч и н ы ; скорость воздуха в различных сечениях, расход воздуха, эффективная мощность, крутящий мо­ мент, часовой и удельный эффективный расходы топлива, коэф­ фициент избытка воздуха.

Обработка и оформление результатов испытаний

Скорость воздуха в каждом из сечений определяется по урав­ нению

 

Wx

2 g {hi h2)

м;сек,

 

 

 

Р в

 

 

где

hx и Л2— высота столбов жидкости

в мм вод. ст.;

 

рв — плотность

воздуха, определяемая по статическому

 

давлению

и температуре

воздуха

в данном сече­

 

нии.

 

 

 

 

Секундный расход воздуха находится по формуле

 

GB----- /чР®СРв кг/сек.

 

ся

На основе экспериментальных и расчетных данных оформляет­

протокол испытаний

и строится скоростная

характеристика

(рис. 97).

П р и м е ч а н и е : При построении скоростной характеристики значения основных параметров могут выражаться как в абсолютных, так и в относи­ тельных величинах.

Л а б о р а т о р н а я работ а № 24

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ МЕТОДОМ ГАЗОВОГО АНАЛИЗА

Ц е л ь р а б о т ы . 1. Ознакомиться с методикой и аппаратурой для исследования состава отработавших газов в двигателях вну­

треннего сгорания.

влияние числа оборотов

коленчатого вала

2. Исследовать

и нагрузки двигателя на процессы смесеобразования

и сгорания

в автотракторных

двигателях.

Стенд с карбюратор­

М а т е р и а л ь н о е о б е с п е ч е н и е . 1.

ным двигателем и балансирным электрическим тормозом.

2. Газовые анализаторы для непосредственного

определения

в отработавших газах содержания СОг и СО.

 

184

/1

-185

Рис. 97. Скоростные характеристики газотурбинных двигателей:

в —одновального с центробежным компрессором без теплообменника; б—двухвального с центробежным компрессором и регенератором.

3.

Принципиальные

схемы

установки

и

ее

отдельных при-!

боров.

 

 

 

 

1. Исследование состава

отработавших

О б щ и е у к а з а н и я .

газов

двигателя выполняется по скоростной и

нагрузочной

ха­

рактеристикам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Скоростная характеристика снимается на полном дросселе.

Числа

оборотов

коленчатого

вала « = 1000,

1500,

2000,

2500,

3000 об/мин.

 

характеристика

снимается

при

числе оборо­

3.

Нагрузочная

тов

коленчатого

вала

« =

1800 об/мин. Нагрузки

на

тормозе —

100,

75, 50, 25

и

0%

нагрузки

при полном

дросселе.

 

 

Порядок проведения испытаний

— Проверить готовность двигателя, установки и приборов.

Запустить двигатель и прогреть его до нормального теп­ лового состояния.

При полном открытии дросселя установить обороты ко­

ленчатого вала « = 100 0 об/мин. Последовательно переключая газоанализаторы на различные цилиндры двигателя, определить

содержание

в

отработавших

газах С 02 и СО для

каждого

из

цилиндров

и для

двигателя

в целом. Одновременно

с определе­

нием состава

отработавших

газов выполнить

измерения

всех

необходимых величин.

 

 

 

 

— Изменить

обороты

коленчатого вала

двигателя

до

« = 1500 об/мин. После стабилизации режима работы двигателя повторить указанные в предыдущем пункте измерения.

— Поступая аналогичным образом, определить необходимые величины при всех числах оборотов коленчатого вала по скорост­ ной характеристике.

— Установить

число

оборотов коленчатого

вала

двигателя

« = 1800 об/мин.

После

стабилизации режима

работы

выполнить

измерения в указанном

выше объеме.

 

 

Последовательно изменяя нагрузку, повторить определение регистрируемых величин для всех режимов по нагрузочной ха­ рактеристике.

Перевести двигатель на минимально устойчивые обороты холостого хода и сдать установку механику.

И з м е р я е м ы е

в е л и ч и н ы :

процентное содержание С 02

и СО в отработавших газах, усилие на тормозе, число

оборотов

коленчатого вала, расходы топлива и воздуха.

 

К о н т р о л и р у е м ы е в е л и ч и н ы : температура

выходя­

щей из двигателя воды, давление

и температура масла.

 

Р а с ч е т н ы е

в е л и ч и н ы :

коэффициент избытка

воздуха

по

цилиндрам

и для двигателя в целом, часовые расходы

возду­

ха

и топлива,

мощность двигателя, процент нагрузки.

,

186

Обработка и оформление результатов испытаний

 

При

отсутствии в отработавших

газах

окиси

углерода (СО)

коэффициент избытка воздуха определяется по уравнению

 

 

0,21

/

0,79

 

 

 

 

(0,79 +

р) (

С 0 2

 

 

где

С 0 3 — процентное содержание

углекислого

газа по объему

 

 

в сухих продуктах сгорания;

 

 

 

{3— характеристика топлива.

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

0,79

h

о

 

h —

 

 

с

8

2,37-

 

 

 

 

 

 

 

где

с, h

и о — соответственно

содержание углерода, водорода

 

 

и кислорода в топливе.

 

 

 

Для

бензинов:

 

 

 

 

 

 

 

с ^0 ,8 5 5 ;

/г^0,145;

о ^ О .

 

 

Для дизельных топлив

 

 

 

 

 

 

 

с ^0,870;

h ^0,126; о ^0,004.

 

 

В случае наличия в отработавших газах окиси углерода (СО)

уравнение для определения коэффициента избытка

воздуха при­

нимает вид

 

 

- С - ( С О + СОг) ( - С - + | - ^ 0 , 2 Щ„)

(СО + С 0 2)(о,79М0 +

0,2Ш„)

 

где СО и С 0 2 — процентное содержание окиси углерода и угле­ кислого газа в сухих продуктах сгорания по объему;

М 0 =

1

с

0,21

\2

\ ----- — количество

молей воздуха, теорети-

т-

ОА I

необходимое для полного

 

чески

 

сгорания 1 кг топлива.

,

ТИн,

к =

— отношение количества молей оста-

Мсо

точного водорода к количеству мо­ лей окиси углерода при неполном сгорании топлива; для бензинов k « 0 ,5 .

187

При k = 0,5

j2 - (C°2+ c°) (it + °>14°W)

a== (C02 -f CO) (0,79Mq- 0,140M 0)

На основании расчетных данных и данных непосредственных: измерений оформляется протокол испытаний и строятся графики изменения состава смеси в цилиндрах двигателя и состава отра­ ботавших газов в зависимости от оборотов коленчатого вала и нагрузки двигателя.

 

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

 

С т р .

Введение

.....................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Ч а с т ь

I. АППАРАТУРА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ДВИГАТЕЛЕЙ

 

 

 

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И МЕТОДИКА

 

 

 

 

 

 

 

 

ИХ ПРОВЕДЕНИЯ

 

 

 

 

 

 

Г л а в а

I.

Общие

сведения

об

испытаниях

двигателей

 

вну­

7

треннего

сгорания

..........................................................................

 

 

 

 

 

 

.

.

Виды и объем испытаний автотракторных двигателей

7

Установки

для

и с п ы т а н и й ......................................................

 

 

и

 

 

10

 

Фундамент

и

устройства для

размещения

закрепления

11

оборудования

стенда

.................................................................

 

 

 

 

 

 

 

Г л а в а

II.

Оборудование

и

приборы

 

для

поглощения

 

и измерения мощности

д в и г а т е л е й

...................................

 

 

 

15

15

Тормозные

у с т а н о в к и

........................................................мощности .

.

 

. .

.

.

Измерение эффективной

 

28

Измерение числа оборотов коленчатого вала

. .

.

.

31

Электрические динамометры

»

.

.

.

 

. .

»

»

39

Г л а в а

III.

Измерение расхода жидкостей и газов

 

.

44

Общие полож ен и я ..................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

44

 

Измерение скоростей и давлений в потоке

 

жидких и газооб­

45

разных

сред

воздуха . . . . . . .

 

.

Измерение расхода

 

49

Измерение расхода топлива

.................................................................

 

 

 

 

 

.

.

54

Измерение

расхода

в о д ы

.....................................

 

 

 

 

 

57

Измерение переменных расходов жидкостей и газов

.

.

62

Г л а в а

IV.

Измерение

давлений в

двигателях

внутреннего

 

с г о р а н и я ...........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66

 

Общие положения .

.

 

.

 

..................................... 66

Приборы

для

измерения

д а в л е н и й

............................................

 

 

 

 

67

 

Г л а в а V. И н д и к а т о р ы

...............................................................

 

 

 

 

 

 

70

70

Общие полож ен и я ........................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

.

Механические

индикаторы . . . . . . .

 

70

Электрические и н ди к атор ы

...............................................................

 

 

 

 

 

 

71

 

Электропневматические и н д и к а то р ы

............................................

 

 

 

 

78

 

Г л а в а

VI.

Измерение

температур .

.

.

.

.

 

83

Общие положения .

.

.

.

.

.

.

.

.

 

83

Жидкостные

т ер м о м е т р ы

...............................................................

 

 

 

 

 

 

83

 

Манометрические т е р м о м е т р ы ......................................................

 

. . . .

 

84

86

Электрические

термометры . . .

 

 

.

189

С тр.

Электронные самопишущие потенциометры и уравновешенные

м

о с т ы

............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

93

Г л а в а

VII.

 

Автоматизация

 

управления,

вспомогательная

и регистрирующая

аппаратура

 

. . .

.

 

.

9 9

Автоматизация

управления испытательными

установками

.

Вспомогательная

аппаратура

 

п р........................................................и б о р ы

 

 

 

 

107

Специальные

регистрирующие

 

 

 

 

 

Г л а в а

VIII.

Методика

проведения испытаний

и

обработка

их

 

результатов

 

. . .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИЗ

Общие

методические

у к а з а н и я .....................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

Организация

проведения

испы таний............................................

 

,

.

 

«

 

114

Точность

измерений

и

погрешности

 

 

 

 

 

Правила

оформления

графиков

характеристик . . . .

 

Техника

безопасности

...........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ч а с т ь

II.

 

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

 

 

 

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

1.

Изучение

испытатель­

ных установок и оборудования лаборатории

 

двигателя

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

2.

Подготовка

и измерительной

аппаратуры

к

испытаниям

 

процес­

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

 

3.

Исследование

сов наполнения и смесеобразования четырехтактных дви­

гателей

 

.......................................................................................

 

р а б о т а

4. Исследование впускного

Л а б о р а т о р н а я

тракта карбюраторного

двигателя .

.

 

 

.

.

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

5.

Исследование

течения

заряда

через

впускной

клапан

карбюраторного

двига­

теля .

 

.

.

 

.

.

 

.

 

.

 

.

.

.

.

.

 

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

6.

Исследование

влияния

различных

факторов

на

протекание

рабочего

процесса

д в и г а т е л е й ...................................

ра-бот-а

 

 

 

 

 

. . . .

 

Л а б о р а т о р н а я

№ 7.-Снятие индикаторных

диаграмм

карбюраторных

двигателей .

 

. .

.

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

8.

Снятие

индикаторных

диаграмм

дизельных

двигателей

. .

,

 

 

 

 

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

№ 9. Анализ процессов ра­

бочего цикла

двигателей

по индикаторным

диаграммам

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

10. Определение индика­

торных и эффективных показателей двигателей методами

индицирования и выключения цилиндров .

 

.

 

 

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

11.

Исследование меха­

нических

потерь

в

двигателях

внутреннего

сгорания

 

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

12.

Исследование

тепло­

вых

балансов двигателей

....................................................13. Исследование

влияния

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

теплового состояния двигателей на показатели их работы

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

№ 14. Исследование влия­

ния

сорта

топлива

 

на работу

 

дизеля

.

' .

 

 

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

15.

Подбор

карбюратора

к

двигателю .

 

 

.

 

.

 

 

............................................

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

16. Исследование топливной

аппаратуры дизелей

..................................................................

 

№ 17. Регулировочные харак­

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

теристики

карбюраторного

д в и га те л я ...................................

 

 

 

 

 

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

№ 18. Скоростные и нагрузоч­

ные

характеристики

карбюраторных

двигателей

 

 

99

103

113

120

123

124

129

129

131

135

136

139

141

145

147

151

154

157

161

164

165

169

170

173

190

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стр.

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

19

Скоростные

и

 

нагру­

 

зочные

характеристики д и з е л е й

...................................................... Регулировочная

харак­

175-

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

20.

178

теристика дизеля

по

углу

опережения впрыска

топлива

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

21. Характеристика

холо­

179

стого

х о д

а ...........................................................................................

р а б о т а

№2 2 .

Регуляторная

 

характе­

Л а б о р а т о р н а я

 

 

ристика

дизеля

.

.

№2 3 .

Скоростная

характери­

180

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

182

стика газотурбинного

д в и га тел я .....................................................

Исследование

рабочего

Л а б о р а т о р н а я

р а б о т а

№2 4 .

 

процесса двигателей внутреннего сгорания методом газо­

184

вого анализа

. . . .

 

 

 

 

 

 

Редактор К рем еницкий

В .

А .

 

 

Технический редактор П от апова 3 .

Т,

 

 

Корректор М и х н ева Л .

А .

Сдано в набор 27.4.67 г.

 

 

Подписано к печати 9.6.67 г.

Формат бумаги бОХЭО1/^

Объем

12

печ.

л.

Зак.

427

Только для внутриведомственной

продажи (цена 99

коп.)

 

Г -2 0 8 0 9 3

Т ип . В А Т Т

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ