Скоростные характеристики - Двигатели внутреннего сгорания
Скоростной характеристикой называется зависимость мощности, крутящего момента, расхода топлива и других показателей работы двигателя от числа оборотов.
Скоростная характеристика строится по данным испытаний двигателя на тормозном стенде и является основным документом для оценки двигателя при проектировании и в эксплуатации. По скоростным характеристикам сравнивают двигатели различных моделей.
Различают нормальные и нормально-эксплуатационные скоростные характеристики.
Нормальная скоростная характеристика снимается с двигателя, не оборудовнного вентилятором, воздухоочистителем и глушителем, а иногда и генератором.
Нормально-эксплуатационная скоростная характеристика снимается с двигателя, оборудованного полным комплектом всех вспомогательных приборов.
Скоростная характеристика двигателя может быть построена также аналитическим путем, но с некоторым приближением.
Скоростная характеристика в общем виде показана на рис. 4.3.
Характерными точками по оси частот вращения двигателя на скоростной характеристике являются:
Nmin - минимальное число оборотов, при которых двигатель еще может устойчиво работать при полной нагрузке;
NM - число оборотов, соответствующее максимальному крутящему моменту;
Рис. 4.3. Скоростная характеристика двигателя в общем виде
Ng - число оборотов, соответствующее наибольшей экономичности;
Ne - число оборотов, соответствующее максимальной мощности;
NX - максимальное число оборотов, которое может развивать двигатель вхолостую при полностью открытом дросселе или полной подаче топлива;
NP - максимальные или "разносные" обороты, которые двигатель может развивать без регулятора при полностью открытом дросселе или полной подаче на холостом ходу. Работа при таком числе оборотов недопустима.
Из скоростной характеристики следует, что максимальный крутящий момент выше крутящего момента, реализуемого при максимальной мощности двигателя.
Отношение максимального крутящего момента при NM к крутящему моменту при Ne называется Коэффициентом приспособляемости К.
Этот коэффициент является показателем, оценивающим динамические качества двигателя. Он характеризует способность двигателя преодолевать возможное увеличение суммарных сопротивлений при движении машины без перехода на низшую передачу. Коэффициент приспособляемости у карбюраторных двигателей составляет 1.1-1.4, у дизельных 1.05-1.15.
Число оборотов NM, соответствующее максимальному крутящему моменту, обычно равно (0.4-0.7) Ne.
Внешняя скоростная характеристика
Характеристика, полученная при полностью открытом дросселе (карбюраторные и газовые двигатели) или при полной подаче топлива (дизельные двигатели) и соответствующая максимальной мощности двигателя на каждом скоростном режиме, называется Внешней скоростной характеристикой. Любая точка на кривой внешней характеристики характеризует полную нагрузку двигателя (рис. 4.4).
Рис. 4.4. Внешняя скоростная характеристика
Внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя снимается при полностью открытой дроссельной заслонке, установившемся тепловом режиме и оптимальном угле опережения зажигания для каждого скоростного режима.
Частичные скоростные характеристики
Характеристики, полученные при неполностью открытом дросселе или неполных подачах топлива, называются Частичными скоростными характеристиками. Любая точка на кривых частичных характеристик характеризует неполные нагрузки.
Протекание рабочих циклов карбюраторных двигателей на прикрытых дроссельных заслонках связано с понижением всех давлений цикла, уменьшением количеств выделяющегося тепла при сгорании и более медленном его протекании. Одновременно с этим при меньших нагрузках возрастают относительные величины насосных тепловых и механических потерь.
В соответствии с этим изменяется характер скоростных характеристик, на рис. 4.5 показаны внешняя скоростная характеристика (сплошные кривые) и частичная скоростная характеристика (пунктирные кривые).
Максимумы кривых эффективных мощностей по мере прикрытия дросселя сдвигаются в сторону меньших чисел оборотов.
Рис. 4.5. Внешняя и частичная скоростные характеристики
Дизельный двигатель, имеющий всережимный регулятор, при уменьшении нагрузки работает на более бедной смеси, вследствие чего температуры газов в цилиндрах понижаются и тепловые потери в стенки сокращаются, а насосные потери при уменьшении нагрузок остаются почти без изменения. Однако большие, чем в карбюраторных двигателях, механические потери при уменьшении нагрузки быстрее возрастают по относительной величине, несколько ухудшая топливную экономичность дизеля при его малых нагрузках. Числа оборотов, соответствующие наибольшим эффективным мощностям дизелей при частичных нагрузках и наличии регулятора, сдвигаются в сторону меньших оборотов только при сильном их уменьшении.
Построение скоростных характеристик аналитическим методом
Скоростная характеристика проектируемого двигателя может быть построена аналитически по эмпирическим формулам С. Р. Лейдермана, если для ряда режимов по числу оборотов произведен тепловой расчет.
;
.
Крутящий момент и часовой расход топлива определяют по формулам (Нм и кг/ч соответственно):
;
.
Где - максимальная мощность двигателя, кВт;
- удельный расход топлива при максимальной мощности, кг/кВт - ч;
N - выбранная частота вращения коленчатого вала, с-1;
Ne - частота вращения, соответствующая максимальной мощности, с-1;
А, В, С, А1, В1, С1 - постоянные коэффициенты, значения которых приведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1 Постоянные коэффициенты формул Лейдермана
Двигатели |
A |
B |
C |
A1 |
B1 |
C1 |
Карбюраторные |
1 |
1 |
1 |
1.2 |
1 |
0.8 |
Дизельные: | ||||||
С непосредственным впрыском |
0.87 |
1.4 |
1 |
1.55 |
1.55 |
1 |
Предкамерные |
0.6 |
1.4 |
1 |
1.2 |
1.2 |
1 |
Форкамерные |
0.7 |
1.3 |
1 |
1.35 |
1.35 |
1 |
Похожие статьи
-
В настоящее время на автомобилях наиболее широкое распространение получили двигатели внутреннего сгорания. На легковых автомобилях применяют бензиновые...
-
ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ - Двигатели внутреннего сгорания
Работу двигателя в различных эксплуатационных условиях можно проанализировать, если установлена связь между его мощностью, крутящим моментом, расходом...
-
Рис.1' Построение внешних скоростных характеристик двигателей сравниваемых автомобилей Трансмиссия автомобиль силовой буксование Внешней скоростной...
-
Тяговый расчет проводят при проектировании нового автомобиля или модернизации существующей конструкции. Он сводится к определению параметров внешней...
-
Для определения тягово-скоростных свойств автомобиля КамАЗ 6520 нужно располагать внешней скоростной характеристикой двигателя 740.63-400. Внешней...
-
N - коэффициент оборотности автомобильного двигателя, для легковых автомобилей с системой впрыска бензина (иномарки) N =10 рад/м; Определяем частоту...
-
Регулировочные характеристики - Двигатели внутреннего сгорания
Регулировочной характеристикой называется зависимость мощности, крутящего момента, расходов топлива или одного из этих показателей от какого-либо...
-
Расчет внешней скоростной характеристики АТС - Эксплуатационные свойства автомобилей
Внешней скоростной характеристикой называется зависимость эффективной мощности и крутящего момента от частоты вращения коленчатого вала при полной...
-
Для построения внешней скоростной характеристики поршневого двигателя внутреннего сгорания используют эмпирическую формулу, позволяющую по известным...
-
Тепловой баланс двигателей Тепловой баланс двигателя дает представление о распределении теплоты, выделяющейся при сгорании топлива. Тепловой баланс может...
-
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДВС НА БАЗЕ "РАЗОМКНУТОЙ" СХЕМЫ СИСТЕМЫ РЕСИВЕР - ЦИЛИНДР - КОЛЛЕКТОР S = 77.0 D = 81.0 [мм]; Epsг = 9.5; Lam =...
-
Расчет общего шума двигателя - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Расчет уровня шума проводится графоаналитическим методом для точки, удаленной от двигателя на полметра. Двигатель устанавливается на специальный...
-
Обзор двигателей - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Двигатель 2.0 Turbo 200HP (Opel Astra) Тип двигателя 4-цилиндровый, рядный Рабочий объем, см3 1998 Диаметр цилиндра, мм 86,0 Ход поршня, мм 86,0 Степень...
-
Качество работы двигателя - его КПД, мощность, крутящий момент и экономичность зависят от многих факторов, в том числе и от фаз газораспределения, то...
-
Внешние скоростные характеристики = 1, где N E - мощность двигателя в любом режиме движения, кВт, при текущем значении угловой скорости коленчатого вала...
-
Вязкостью называют свойство жидкости оказывать сопротивление взаимному перемещению ее слоев под действием внешней силы. Это сопротивление возникает...
-
Качество топлива определяется теплотой его сгорания, т. е. количеством теплоты, выделившейся при полном сгорании массовой единицы топлива. В результате...
-
Двухтактные двигатели обладают по сравнению с четырехтактными следующими преимуществами: - Мощность двухтактных двигателей при прочих равных условиях...
-
Действительные циклы ДВС - Двигатели внутреннего сгорания
Действительный (рабочий) цикл, осуществляемый в реальном двигателе внутреннего сгорания, представляет собой разомкнутый цикл. Для изучения...
-
Характерные неисправности ДВС - Двигатели внутреннего сгорания
В процессе технической эксплуатации судовых ДВС возникают характерные неисправности, которые чаще всего бывают из-за нарушений инструкций...
-
Используя данные табл.6 покажем на графике (рис. 4) изменение скоростей в зависимости от высоты полета, штрихпунктирными линиями покажем влияние...
-
Шум - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
По физической природе шум, возникающий во время работы двигателя, обусловлен аэродинамическими газодинамическими процессами происходящими в его системах,...
-
При эксплуатации двигателя необходимо соблюдать следующие требования безопасности: 1) Не допускается к эксплуатации неисправный силовой агрегат, а также...
-
Динамический расчет - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Целью данного расчета является получение действующих сил и моментов, необходимых для расчета на прочность деталей кшм, прогнозирование условий работы...
-
Диаметр цилиндра: D=0,081 м. Ход поршня: S=0,077 м. Степень сжатия - отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия: е=9,5. Число цилиндров:...
-
Тепловой расчет проектируемого двигателя - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Проектирование двигателей внутреннего сгорания начинается с расчета рабочего цикла. Этот расчет во многом определяет конструктивное исполнение узлов,...
-
Требуется спроектировать транспортный бензиновый двигатель для автомобиля мощностью: Ne=140 кВт при 6000 об/мин. Основным топливом для данного двигателя...
-
Индикаторные и эффективные показатели двигателя - Двигатели внутреннего сгорания
Индикаторные показатели рабочего цикла Индикаторные показатели характеризуют эффективность действительного рабочего цикла. К индикаторным показателям...
-
Оптимизация рабочего процесса - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Оптимизация по углу закрытия впускного клапана Таблица 1. "Оптимизация рабочего процесса по углу закрытия впускного клапана" № Цзвп Pz, бар Ne, кВт Ge,...
-
Увеличение мощности двигателя - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Повышение мощности и снижение удельной массы двигателей внутреннего сгорания достигается с помощью применения наддува. Нагнетание в цилиндры...
-
Токсичность двигателя определяется с учетом среднесуточного содержания в атмосфере COx, NOx, SO2. Таблица 17 "Предельно допустимое содержание токсичных...
-
Модель Тип Число и расположение цилиндров Диаметр цилиндра и ход поршня, мм Рабочий обьем, л Степень сжатия Номинальная мощность, кВт Номинальная частота...
-
Моторные масла, применяемые для двигателей, классифицируются по ГОСТ 17479-85. Все масла в зависимости от эксплуатационных характеристик делятся на...
-
Теоретические термодинамические циклы ДВС - Двигатели внутреннего сгорания
Экономические и мощностные показатели двигателей внутреннего сгорания, работающих по разным циклам, трудно сравнить в реальных условиях. В этих условиях...
-
При сгорании жидкого топлива число молей всегда несколько увеличивается. Приращение количества продуктов сгорания происходит вследствие увеличения...
-
Правила технической эксплуатации дизелей - Двигатели внутреннего сгорания
Подготовка дизеля к действию 1. После непродолжительного перерыва в работе (не более 48 часов без производства ремонтных работ) необходимо: - произвести...
-
Ремонт и восстановление канавок поршней двигателей внутреннего сгорания автомобилей
В большинстве случаев 40-50 % дефектуемых поршней двигателей внутреннего сгорания автомобилей подлежат вторичному использованию. Такая ситуация возможна...
-
Практически всеми странами мира принята классификация масел по SAE (Общество инженеров - автомобилистов). Эта классификация разделяет масла по уровню...
-
Основные параметры двигателей - Двигатели внутреннего сгорания
Для оценки и сравнения автотракторных двигателей, кроме конструктивных размеров, применяют ряд термодинамических, динамических, технологических...
-
Определение основных размеров двигателей - Двигатели внутреннего сгорания
Основными конструктивными размерами ДВС, определяющими его габариты, массу, стоимость, срок службы и другие показатели, являются диаметр цилиндра и ход...
Скоростные характеристики - Двигатели внутреннего сгорания