1. Энергоресурсы и энергоноситель
 Скачать 1.04 Mb.
|
|
31. Нагрузочная характеристика двигателя с искровым зажиганием. Нагрузочной характеристикой называется зависимость показателей двигателя от p e (M k или N e ) для фиксированной частоты вращения коленчатого вала. По ней определяется предельная для данной частоты вращения мощность, а также оценивается экономичность работы двигателя при различных нагрузках. Нагрузочная характеристика (НХ) представляет собой зависимость основных показателей двигателя от его нагрузки, выраженной эффективной мощностью Ne, эффективным крутящим моментом Mk или средним эффективным давлением pe, при постоянной частоте вращения и тепловом состоянии двигателя. Серия нагрузочных характеристик (определённых при различных частотах вращения коленчатого вала) позволяет: определить экономические и токсические показателя двигателя во всей зоне рабочих режимов; определить наиболее благоприятные по экономичности и токсичности режимы работы двигателя и за счёт правильного подбора передаточных отношений трансмиссии создать автомобиль с наилучшими характеристиками; рассчитать экономические и токсические показатели автомобиля при его движении при заданных дорожных условиях. На НХ выделяют следующие характерные точки: минимальный удельный расход топлива ge min и значение нагрузки (Ne, Mк, pe), а также соответствующие α и φо.з; часовой расход топлива α и φо.з на режиме Ne max; часовой расход топлива α и φо.з на режиме холостого хода. 32. Нагрузочная характеристика дизеля. Нагрузочной характеристикой дизеля называется зависимость основных показателей двигателя от нагрузки, выраженной эффективной мощностью Ne, эффективной мощностью Ne, эффективным крутящим моментом Mк или средним эффективным давлением pe, при постоянной частоте вращения и тепловом состоянии двигателя. Следует, однако, иметь в виду, что в зависимости от типа топливной аппаратуры, φо.вп при изменении нагрузки (цикловой подачи топлива) может и не оставаться неизменным. Управление дизелем осуществляется с помощью тормоза изменением нагрузки. Изменяя положение органа управления дизелем и управляя тормозом, поддерживается постоянная частота вращения. Дизели имеют качественное регулирование, что означает изменение вырабатываемой дизелем мощности путём воздействия на количество подаваемого в цилиндры топлива и, как следствие, на качество смеси. Для преодоления повышающейся внешней нагрузки в цилиндры подаётся больше топлива, т.е. вводится больше теплоты. В дизеле с газотурбинным наддувом на изменение коэффициента избытка воздуха при повышении нагрузки оказывает влияние не только увеличение цикловой подачи топлива за цикл Gтц и изменение коэффициента наполнения, но также и рост плотности воздуха во впускном трубопроводе. Коэффициент наполнения при изменении нагрузки меняется мало по двум причинам: с ростом давления во впускном трубопроводе при неизменной поверхности теплообмена увеличивается количество воздуха, поступающего в цилиндр, что уменьшает подогрев заряда; с ростом нагрузки, как показали исследования, растёт, приближаясь к единице, отношение pa/pк (где pa – давление в цилиндре в начале сжатия). Это также препятствует снижению коэффициента наполнения, которое с ростом нагрузки происходит в дизелях без наддува. Снижение индикаторного КПД происходит в результате: уменьшения технического КПД в связи с ростом теплоёмкости продуктов сгорания из-за увеличения в них содержания 3-ч атомных газов и повышения их температуры. Как следствие, уменьшается показатель адиабаты; увеличения длительности процессов впрыскивания, смесеобразования, тепловыделения; незначительного повышения неполноты окисления топлива. Уменьшение удельного расхода топлива ge – 1 /(ήi*ήм) с ростом нагрузки связано с тем, что механический КПД возрастает в существенно большой степени, чем снижается индикаторный КПД. Существенное увеличение механического КПД связано с тем, что среднее индикаторное давление растёт в значительно большей степени, чем среднее давление механических потерь. https://psv4.userapi.com/c834504/u269646394/docs/d17/c9…LHM3kfdzx1AhF6R_-Qee-7zNmXpFB6AiVeRYqoKY7biZgYayh4 26.03.2018, 12W59 Стр. 11 из 12 33. Регулировочная характеристика по составу двигателя с искровым зажиганием. Регулировочной характеристикой по составу смеси называется зависимость основных показателей двигателя от состава смеси при постоянной частоте вращения коленчатого вала (n=const), постоянной температуре охлаждающей жидкости и масла и некоторых других параметров. Различают три вида регулировочных характеристик по составу смеси: при постоянном положении дроссельной заслонки; при постоянном расходе топлива; при постоянной мощности. Серия таких регулировочных характеристик, определённая на различных скоростных режимах (частотах вращения) и при нескольких положениях ДЗ, позволяет выполнить следующее: определить предельные мощностные, экономические и токсические показатели двигателя на различных режимах; выбрать наилучшие регулировки топливоподающей аппаратуры или проверить правильность её штатных регулировок; оценить качество рабочего процесса двигателя по соответствующим предельным значениям показателей, а также по составам смеси, соответствующим режимам максимальной мощности, экономичности или предельным значениям показателей токсичности ОГ. Максимальное значение индикаторных и эффективных показателей достигается при некотором обогащении смеси. Это обусловлено двумя основными причинами: неидеальное перемешивание топлива и воздуха по объёму камеры сгорания требует подачи дополнительного топлива для полного использования воздуха, поступившего в цилиндр двигателя, с целью получения максимального количества выделившейся теплоты; обогащённые смеси сгорают быстрее стехиометрических, что способствует выделению теплоты вблизи ВМТ и более полному превращению теплоты в работу. Концентрация NOx в ОГ резко снижается при изменении состава смеси относительно данного диапазона α в следующих случаях: при снижении α (обогащении смеси) из-за малого количества кислорода в смеси; при увеличении α (обеднении смеси) с уменьшением цикловой подачи из-за снижения температуры в цилиндре двигателя и замедления процесса сгорания. 34. Регулировочная характеристика по углу опережения зажигания двигателя с искровым зажиганием. Угол поворота коленчатого вала от момента искрового разряда на свече зажигания до верхней мертвой точки называют углом опережения зажигания. Регулировочной характеристикой по углу опережения зажигания (УОЗ) называется зависимость основных показателей двигателя от значения угла опережения зажигания (φо.з) при постоянной частоте вращения коленчатого вала (n=const), постоянном расходе топлива (Gт) и постоянном положении ДЗ (φдр=const). (Эти условия предопределяют, что ήv=const и α=const.) Данные регулировочные характеристики используются: для нахождения оптимальных значения УОЗ на режимах работы двигателя; определения предельных мощностных и экономических показателей двигателя; выбора регулировок управления УОЗ и характеристик работы электронного блока управления ДВС; оценки требований к октановому числу топлива. Вследствие, постоянства расход топлива (Gt) зависимость Ne и ge от φо.з в этом случае имеют обратный характер: максимум Ne и минимум ge достигаются при одном и том же значении УОЗ, называемом оптимальным. При этом зажигание называется ранним, если φо.з>φо.з.опт, и поздним, если φо.з<φо.з.опт. При раннем зажигании из-за более раннего начала сгорания давление в конце такта сжатия будет возрастать более интенсивно, чем при оптимальном зажигании. Это приводит к увеличению затрат на работу сжатия и усилению утечек рабочего тела через уплотнение поршня. Также это вызывает более быстрое повышение температуры в процессе сгорания и рост максимальной температуры в цилиндре двигателя tz, что влечёт за собой увеличение потерь теплоты через стенки камеры сгорания. За счёт более высоких температур вблизи ВМТ увеличивается, нагрев стенок камеры сгорания, вследствие чего возрастает вероятность возникновения детонационного сгорания в её периферийных областях. При позднем зажигании максимум выделения теплоты смещается от ВМТ на такт расширения, что снижает положительную работу цикла из- за уменьшения степени расширения рабочего тела, также это приводит к увеличению температуры рабочего тела в процессе расширения. Несмотря на это в некоторых современных ДсИЗ позднее зажигание используется для ускорения прогрева нейтрализатора ОГ после пуска двигателя. 35. Работа ДВС в составе транспортного средства при различных транспортных условиях. В реальной эксплуатации многие транспортные установки работают значительное время в условиях неустановившихся (переходных) режимов работы, когда показатели и тепловое состояние двигателя изменяется во времени. Это имеет место при разгоне и торможении транспортного средства двигателем, при изменении нагрузки и частоты вращения и т.д. Доля переходных режимов может быть меньшей или большей в зависимости от технологического цикла и условий эксплуатации. В силу особенностей рабочих процессов двигателя и отдельных его систем на неустановившихся режимах его показатели могут отличаться от полученных на установившихся режимах. Для конкретной категории транспортных средств, на которых пользуется данный двигатель, можно выделить совокупность наиболее характерных режимов его работы. Так, например, для ДВС, используемых на автомобилях для городских перевозок, характерны относительно большие периоды работы на режимах разгона, торможения двигателем, холостого хода и на частичных нагрузках. В то же время двигатели автомобилей, предназначенных для междугородных перевозок, на протяжении большого периода эксплуатации работают на установившихся режимах, близких к режиму внешней скоростной характеристики. https://psv4.userapi.com/c834504/u269646394/docs/d17/c9…LHM3kfdzx1AhF6R_-Qee-7zNmXpFB6AiVeRYqoKY7biZgYayh4 26.03.2018, 12W59 Стр. 12 из 12 |