Лабораторная работа №10. Снятие скоростной характеристики двигателя

Цель работы:1.Уметь проводить испытание двигателя на электротормозном стенде.

2. Знать методику обработки результатов испытаний.

Оборудование: Электротормозной стенд. Устройства для замера расхода топлива и возд. Контрольно-измерительные приборы.

Последовательность выполнения работы

Общие положения. Основными показателями работы двигателя являются мощность, вращаюший момент, частота вращения, удельный расход расход топлива. Указанные показатели определяются при испытании двигателя на электротормозном стенде. Результаты испытаний представляются в виде характеристик. Различают следующие характеристики: скоростные, нагрузочные, регулировочные, регуляторные, специальные.

Скоростную характеристику снимают при постоянном положении органа управления подачей топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. По скоростной характеристике оценивают динамические качества двигателя, его технико-экономические показатели.

Нагрузочную характеристику снимают при постоянной частоте вращения в зависимости от нагрузки двигателя. По нагрузочной характеристике оценивают топливную экономичность двигателя.

Регулировочные характеристики позволяют выявить оптимальные значения регулируемого параметра. Например, определяют оптимальное значение угла опережения впрыскивания топлива.

Регуляторную характеристику снимают с дизельного двигателя, работающего на регуляторе. По регуляторной характеристике определяют эффективные режимы работы двигателя землеройных и строительно-дорожных машин.

Специальные характеристики снимаются при выполнении научно-исследовательских и конструкторских работ.

Условия испытаний Испытания проводят при температуре окружающей среды 10…40 град. и при давлении 80…110 кПа. Результаты испытаний приводят к стандартным условиям. За стандартные условия принимаются: температура воздуха -Т=298К (+25 ⁰С); давление воздуха-=100кПа.

Испытательный стенд. Испытательный стенд должен иметь оборудование для измерения следующих показателей: вращающего момента, частоты вращения коленчатого вала, расхода топлива. Принципиальная схема стенда представлена на рис.4.

Проведение испытаний двигателя

Подготовка двигателя До начала испытаний двигатель прогревают до нормального теплового состояния. Заданную частоту вращения устанавливают изменением нагрузки тормоза

Проведение опытов. Первый опыт проводят при минимальной нагрузке и максимальной частоте вращения коленчатого вала (положение рычага управления подачей топлива в продолжении всех опытов не меняется).После того как установится нормальный тепловой режим двигателя подается команда, по которой на рабочих местах снимаются показания тормоза, частоты вращения, времени расхода топлива. Результаты испытаний записываются в протокол.

Второй опыт начинается с постепенного увеличения нагрузки, пока частота вращения уменьшится примерно на 200…300 мин . Через 1…2 минуты, после того как установится заданная частота, подается команда, по которой на рабочих местах снимаются соответствующие показания.

Третий и последующие опыты выполняются аналогичным образом, увеличивая постепенно нагрузку и уменьшая частоту вращения. Число опытов при снятии скоростной характеристики должно быть таким, чтобы достичь области перегиба кривых (см. рис.10).В зоне перегиба кривых необходимо сократить интервалы нагрузки между опытными точками.

Последний опыт проводится при минимальной нагрузке. Опыты проводятся с учетом их повтора на каждом нагрузочном режиме в обратной последовательности.

Обработка результатов испытания. Обработка результатов испытаний включает в себя выполнение расчетной части, построение графика и анализа.

Расчетная часть. Закончив испытания двигателя, результаты наблюдений записывают в протокол испытаний и расчетным способом определяют основные показатели двигателя: вращающий момент, мощность, часовой и удельный расход топлива.

Мощность двигателя: , кВт;

где F—показание весового устройства стенда в кг;

п - частота вращения коленчатого вала в мин^-1.

Вращающий момент: , кНм;

Часовой расход топлива: , кг/ч

где В – масса топлива израсходованного за опыт, г; t – время опыта, с.

Удельный расход топлива: ,

где Р_е – значение мощности двигателя, полученное во время опыта.

Построение графика. По результатам выполненных расчетов строится график зависимости мощности Р_е, вращающего момента Те , часового расхода топлива Вт , удельного расхода топлива bе от частоты вращения коленчатого вала п (рис.10). Величины Ре, Те, В_Т, bе на графике изображаются в виде маленьких окружностей диаметром 1…2 мм, треугольников, ромбов, крестиков ( ,, ,).

Полученные точки соединяют кривой так, чтобы на ней находилось наибольшее количество опытных точек. Не следует соединять их прямыми линиями, так как в этом случае получается ломанная линия, искажающая характер протекания действительного процесса работы двигателя.

Анализ результатов испытаний. Анализ скоростной характеристики двигателя позволяет определить его технико-экономические показатели и рекомендуемые режимы эксплуатации. Провести анализ - это значит:

1.Определить максимальные значения Ре , Те и сопоставить их с данными завода-изготовителя. Если имеются расхождения по этим величинам, то дать этому объяснение.

2.Определить характерные скоростные режимы двигателя (п_мах.х.х.;пр_мах.;п ).

3.Определить зону топливной экономичности двигателя.