Материал: 2409
Для уменьшения периода задержки воспламенения применяют двухфазную подачу топлива. При впрыске запальной порции дизельного топлива (10 – 20%) в КС увеличивается температура и повышается завихрение воздушного заряда. Последующий впрыск основной порции топлива (80 – 90%) происходит в горячую КС. Время процесса испарения капель уменьшается, и топливо раньше самовоспламеняется. Уменьшается жесткость процесса сгорания топлива и токсичность отработавших газов.
размерами |
||
С1. Назван , цели |
Содержание отчета |
|
задачи ра оты. |
||
2. |
Устройство, пр нц п ра оты форсунки для впрыска топлива. |
|
3. |
Выполн ть расчеты оценить мелкость распыленного топлива, определить |
|
|
работе |
|
длину факела при разл чных давлениях перед сопловыми отверстиями. |
||
4. Согласовать длину топливного факела, период задержки воспламенения с |
||
|
камеры сгоран я дизеля Кам З-740. |
|
5. |
Выводы по |
. |
1.Что понимают подАинтенсивностью процесса впрыска топлива и как она может быть повышена?
2.Поясните, как определяется мелкостьДраспыливания дизельного топлива?
3.От каких параметров зависит длина топливного факела?
4.Поясните формулу для определения периода задержки воспламенения топ-
лива.
5.С какой целью и как согласуются между собой длина топливного факела, период задержки самовоспламенения и размеры камерыИсгорания?
116
Лабораторная работа №1
СТЕНДЫ, ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИБОРЫ И МЕТОДИКА РАСЧЕТА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
1.1. Цель и задачи работы Цель лабораторной работы: закрепление знаний по разделу «Спосо-
бы испытан |
я дв гателей внутреннего сгорания». |
||
Задач : |
зуч ть устройство стендов, оборудования, приборов и ме- |
||
тодику определен я основных показателей двигателей внутреннего сгора- |
|||
С |
|
|
|
ния. |
|
|
|
Оборудован е |
: стенды, |
контрольно-измерительные |
|
приборы. |
|
1.2. Введение |
|
|
|
||
оснащение |
|
||
Характер ст кой двигателя называется графическая зависимость |
|||
одного или нескольк х параметров |
двигателя от некоторого фак- |
||
тора (параметраработы), вы ираемого в качестве независимого и непосредственно изменяемого экспериментатором в ходе испытаний.
Название и вид характеристикиАопределяется независимой переменной, в качестве которой вы ирается один из эксплуатационных или конструктивных факторов (частота вращения коленчатого вала, мощность, расход топлива, угол опережения зажигания (впрыска), коэффициент избытка воздуха). В зависимости от того, какой параметр является независимой переменной и задаётся экспериментатором при проведении испытаний, характеристики двигателя делят на три основные группы: скоростные, на-
грузочные и специальные. |
Д |
|
|
В качестве зависимых переменных обычно принимаются эффектив- |
|
ная мощность, крутящий момент, часовой и удельный расходы топлива. |
|
Двигатели внутреннего сгорания подвергают следующим основным |
|
испытаниям: |
И |
|
|
–приёмо-сдаточным;
–периодическим;
–специальным.
Приёмо-сдаточные испытания проводят с целью контроля качества сборки и регулировки двигателей. Они должны включать определение мощности, удельного расхода топлива и давления масла при номинальной частоте вращения и положении органов управления подачей топлива, со-
117
ответствующим полной подаче топлива, а также максимальной частоты вращения холостого хода и давления масла при минимальной устойчивой частоте вращения холостого хода.
Периодические испытания проводят с целью контроля соответствия показателей двигателей техническим условиям на двигатели конкретных марок.
При периодических испытаниях определяют:
– номинальную мощность, максимальный крутящий момент, внешние скоростные характер ст ки мощности и крутящего момента. Для серий-
ного двигателя ном нальная мощность, максимальный крутящий момент |
|||
и внешн е скоростные характеристики считаются подтвержденными, если |
|||
их значен я отл чаются от указанных в технической документации на |
|||
С |
ль в пределах ±5%; |
||
двигатель ли автомо |
|||
– нагрузочную |
|
|
при частоте вращения, соответствую- |
щей макс мальному крутящему моменту двигателя; |
|||
– характер ст |
ку холостого хода; |
||
– регуляторную |
|
(для дизелей). |
|
характеристику |
|
||
Спец альные |
спытания проводят после внесения в конструкцию или |
||
бА |
|||
технолог ю зготовлен я двигателя изменений, которые могут повлиять на параметры двигателя, указанные в технических условиях, с целью оценки эффективности и целесоо разности внесенных изменений. Испытания следует проводить по программе периодических испытаний или по специальной программе, согласованной с потребителем.
1.3. ИспытательныеДстенды и аппаратура
Испытательный стенд должен иметь оборудование для измерения показателей работы двигателя с необходимой точностью в соответствии с
–силовой установки с соответствующим типомИдвигателя;
–нагрузочного устройства (балансирной машины) с индикатором нагрузки;
–штатных контрольно-измерительных приборов данного двигателя;
–тахометра;
–секундомера;
–весов лабораторных.
118
Для снятия характеристик дизельного двигателя в лабораториях кафедры «Тепловые двигатели и автотракторное электрооборудование» СибАДИ используются стенды с двигателями Д-240 и Д-21А1. Для исследования бензинового двигателя используют стенды с двигателями ЗМЗ-53, ЗМЗ-406 или ВАЗ-21214.
В качестве нагрузочного устройства применяется индуктивный тор- Смоз – асинхронный двигатель с фазным ротором [23]. Нагрузка на коленчатом валу двигателя задается тормозным моментом нагрузочного устройства. Тормозной момент зависит от величины тока в обмотке статора и изменяется с помощью реостата. Нагрузочное устройство стенда закрепленоибаланс рно. Корпус электродвигателя (статор) может качаться (в определенном нтервале) на подшипниках, закрепленных в опорных
стойках.
бА Д
Рис. 1.1. Общий вид стенда для испытанияИдвигателя:
1 – пульт управления двигателем; 2 – двигатель внутреннего сгорания; 3 – муфта соединительная; 4 – защитный кожух соединительной муфты; 5 – нагрузочное устройство (балансирная машина); 6 – опоры балансирной машины; 7 – датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя и ротора балансирной машины; 8 – контрольноизмерительные приборы двигателя; 9 – ручка управления подачей топлива; 10 – плечо нагрузочного устройства; 11 – индикатор нагрузки (весовое устройство);
12, 13 – плиты фундамента
При создании нагрузки на коленчатом валу двигателя с помощью данного устройства крутящий момент двигателя передаётся индуктивно
119
на статор, который стремится повернуться в сторону вращения коленчатого вала. Статор связан с индикатором нагрузки, например, весовым устройством маятникового типа, с помощью которого определяют величину тормозной силы Рвес на плече l тормоза.
Контрольно-измерительные приборы позволяют контролировать режим работы двигателя, температуру охлаждающей жидкости и давление в системе смазки. При помощи газоанализатора согласно требованиям ГО Т Р 51249 – 99 [27] определяют токсичность (вредность) отработавших газов. Обычно определяют содержание сажи (несгоревшего углерода), окиси углерода азота, наличие углеводородов (несгоревшего топли-
ва). На р с. 1.2 показан об |
вид газоанализатора. |
С |
|
щий
бАРис. 1.2. Газоанализатор
С помощью тахометра контролируется частота вращения коленчатого вала двигателя. В качестве тахометра используется цифровой прибор типа ТЦ – 1 индуктивного типа, снимающийДпоказания с контрольной звёздоч-
ки (диск с прорезями), закреплённой на валу балансирной машины. Измерение расхода топлива производится весовым методом. ля этого используются электронные весы, на которые установлена емкость с топливом. В процессе снятия характеристики замеряется времяИрасхода контрольной порции топлива (100 г). Изменение количества топлива в мерной ёмкости отражается на дисплее весов.
На рис. 1.3, 1.4 показаны стенды для испытаний, обкатки и исследования двигателей внутреннего сгорания. При испытании двигателей наиболее важными являются нагрузочная и скоростная характеристики.
Нагрузочной характеристикой называют зависимость основных показателей двигателя от нагрузки при постоянной частоте вращения коленчатого вала. При испытании двигателя на тормозном стенде нагрузку изменяют с помощью специального нагрузочного устройства. Постоянство скоростного режима для бензиновых двигателей осуществляется перемещением дроссельной заслонки, а у дизеля – поворотом рычага управления подачей топлива.
120