Исследование нагрузочной характеристики дизиля КамАЗ-740
Цель работы: 1. Исследовать закономерности измерения мощности двигателя по мере увеличения цикловой подачи топлива.
2. Исследовать зависимость изменения расхода топлива и других параметров от нагрузки.
3. Определить минимальное значение удельного расхода топлива и точку начала дымления.
Пояснения к практическому занятию.
Испытание двигателя.
Испытание двигателя моно подразделить на опытно-конструкторские и серийные.
Опытно-конструкторские делятся на: исследовательские и контрольные.
Исследовательские испытания проводят для изучения определенных свойств конкретного двигателя, и в зависимости от целей могут быть доводочными, испытаниями на надежность, и граничные.
Доводочные - для достижения мощностных и экономических показателей установленных в тех заданиях.
Испытания на надежность - для соответствия ресурсов двигателя без отказности.
Граничные – оценка мощностностных и экономических показателей.
Контрольные испытания – соответствие всех показателей двигателя техническим заданием.
Серийные испытания являются завершающем этапом технологического процесса производства двигателей и предназначено для контроля качества.
Испытания автомобильных двигателей регламентируются ГОСТ 14846-81 в котором установлены требования к испытательным стендам и аппаратуре, а так же методом и правилам проведения испытания. Серийные испытания делятся на: приемно-сдаточные (с целью проверки качества сборки двигателя) и периодические (для проверки стабильности технических процессов изготовления).
Характеристики двигателей.
К характеристикам получаемым при стендовых испытаниях относят: скоростные (внешние и частичные), нагрузочные, регуляторные, внутренних потерь и холостого хода.
Внешне скоростной называют характеристику получаемую при полном открытие дроссельных заслонок. Она позволяет оценивать энергетические и экономические показатели двигателей, определяют минимально-устойчивые частоты вращения и частоты вращения вала, соответствующие максимальным величинам мощности и крутящего момента, минимальному удельному расходу топлива.
Частично скоростной называют характеристику получаемую при некоторых промежуточных положений дроссельной заслонки.
Характеристика холостого хода представляет собой графическое изображение (график) часового расхода топлива при работе двигателя без нагрузки.
Характеристика внутренних (механических) потерь представляет собой графическое изображение мощности ДВС затрачиваемой на преодоление трения в его механизмах и привод вспомогательного оборудования при изменении частоты вращения.
Нагрузочные характеристики представляют собой графическое изображение закономерностей изменения ряда параметров двигателя в зависимости от изменения нагрузки при постоянной частоте вращения.
Многопараметровые и универсальные характеристики – выявляют зависимость обследуемого параметра от переменного и постоянного скоростного режима. Например: зависимость расхода топлива от числа оборотов и увеличения мощности.
Общие сведения о стендах.
Испытательный стенд должен быть оснащен тормозными устройством с динамометром, топливной, воздухопитающей, газовыводящимися системами, смазочной системой, системами охлаждения и пуска, противопожарным оборудованием, устройствами и приборами позволяющими имитировать различные условия работы двигателя и снимающие показатели работы двигателя.
Тормозные устройства стендов: с гидравлическими и электрическими тормозами.
Система охлаждения стендов: подключается к двигателю для циркуляции через него водопроводной воды и сливу в канализацию.
Измерительные системы стендов:
1) Динамометрические устройства – служат для измерения крутящих и тормозных моментов.
2) Приборы для измерений частоты вращения (тахометры и тахоскопы).
3) Приборы для измерения давления (жидкостные, механические и электрические).
4) Приборы для измерения температуры (механические, электромеханические, электрические).
5) Приборы и устройства для измерения расхода воздуха.
6) Приборы и устройства для определения расхода топлива - подача топлива из мерного бачка при часовом расходе.
Пульт управления испытательным стендом.
Рассмотрим пульт управления на примере стенда КИ-5274 изготовленный из уголка и каркас обшит листами.
Рис. 19. Пульт управления стендом КИ-5274.
1...3 - потенциометрические указатели температур, соответственно, ОГ, воды и воздуха; 4...6 - указатели давления, соответственно, масла, топлива и воздуха; 7 - переключатель термопар; 8, 10, 12 - выключатели, соответственно, электронного тахометра, индикатора ИМД-Ц и постоянного напряжения 12 В; 9 - тахометр; 11 - индикатор ИМД-Ц; 13... 15 - указатели, соответственно, давления масла, температуры воды и уровня топлива; 16...22, 32 - контрольные лампы; 23.. .31 - кнопки управления; 33 - счетчик оборотов.
Внутри пульта выполнена коммутация электронных проводов и крепления корпусов приборов с напряжением 220 и 12 В.
Принцип работы пульта управления: при включении рубильника силового шкафа, пульт подключается к сети 220В и загорается контрольная лампочка 19, зажимается кнопки «пуск» 23 и включается обмотка возбуждения статора электронной машины и жидкостной реостат (для отключения силовой цепи с нажатием кнопки «стоп» 25) при удержание кнопки 26 в нажатом положении частота вращения вала электротормоза возвращает. При отпускании кнопки частота вращения постоянна. Для уменьшения частоты вращения вала тормоза необходимо нажать и удерживать кнопку 27. Кнопки 28 и 29 предназначены соответветственно для увеличения и уменьшения подачи топлива. 24 звонок.
Основные расчетные формулы.
Эффективный крутящий момент двигателя Нм:
Ме=Рвес×9,81×lт;
где Рвес- усилие на динамометре тормоза кГс.
Lт-0716- плечо тормоза в метрах.
Эффективная мощность двигателя кВт:
Часовой расход топлива кг/ч:
;
где 
- масса дозы топлива в «г»
Ф- время «с».
Удельный эффективный расход топлива г/кВт×ч:
Индикаторные КПД:
;
где Hи=42,5- низшая теплота сгорания дизельного топлива (МДж/кг).
Методика снятия нагрузочных характеристик:
После прогрева двигателя одновременным плавным регулированием подачи топлива и регулировкой тормоза выводя двигатель в максимальное значение крутящего момента при выбранной скорости. Полученный режим будет соответствовать максимальной мощности двигателя при заданной частоте вращения. После некоторого времени (достаточного для стабилизации теплового состояния и скоростного режима), производят замеры:
1. Температуру охлаждающей жидкости
2. Температуру масла
3. Давление масла
4. Усилие на всех тормозах
5. Времени расхода заданной дозы топлива
6. Температура воздуха…
Далее переходят к следующему режиму, уменьшая подачу топлива и одновременно поддерживая заданную частоту вращения. После стабилизации теплового состояния и скорости производят замеры. Так, последовательно уменьшая подачу топлива и сохраняя заданную частоту вращения получают 6…8 точек характеристики. Для полного и наглядного анализа полученных результатах необходимо:
-определять понагрузочные характеристики величины 
и 
. Для этого условную мощность механических потерь двигателя Nm можно определить методом прокручивания его электротормозом и она является постоянной. После записи результатов всех замеров производят подсчет всех величин: Ne , Pe , Gi , Gв , 
, по соответствующим формулам.
По результатам расчетов строят:
-характеристику внутренних потерь и механический КПД
-нагрузочную характеристику.
График характеристик внутренних потерь и механического к.п.д. двигателя:
Итак, с увеличением числа оборотов мощность увеличивается, а к.п.д. уменьшается.
Содержание
Предисловие ---------------------------------------------------------------3
Практическая работа № 1,2 ----------------------------------------------5
Практическая работа № 3,4 ---------------------------------------------12
Практическая работа № 5,6 ---------------------------------------------20
Практическая работа № 7,8,9 ------------------------------------------ 26
Практическая работа № 10,11,12,14 ----------------------------------30
Практическая работа № 13 ---------------------------------------------36
Практическая работа № 16,17,18 ------------------------------------- 40
Практическая работа № 19,20,21,22,23 ------------------------------44
Практическая работа № 24,25,26 ------------------------------------- 50
Практическая работа № 33 ---------------------------------------------55
Практическая работа № 34,35 ------------------------------------------58
Практическая работа № 36 ---------------------------------------------61
Практическая работа № 37,38 ------------------------------------------63
Практическая работа № 39,40,41---------------------------------------67
Практическая работа № 42,43 ------------------------------------------70
Практическая работа № 44 --------------------------------------------- 75
Практическая работа № 45,46,47,48,49 ------------------------------ 79
Практическая работа № 50,51,52,53,55 -------------------------------83
Практическая работа № 54,55 ------------------------------------------ 91
Практическая работа № 56 --------------------------------------------- 95
Практическая работа № 57,58 ------------------------------------------ 99
Практическая работа № 59,60 ------------------------------------------105
Практическая работа № 61 --------------------------------------------- 108
Практическая работа № 62,63,64,65,66 ------------------------------ 111
Практическая работа № 67,68,69 --------------------------------------118
Практическая работа № 70,71,72 -------------------------------------- 124
Практическая работа № 73,74 ------------------------------------------ 128
Практическая работа № 75,76 -------------------------------------------134
Практическая работа № 77,78 -------------------------------------------139
Практическая работа № 79,80 -------------------------------------------142
Практическая работа № 81,82,83 ---------------------------------------146
Практическая работа № 84 ---------------------------------------------- 150
Практическая работа № 85,86,87,88,89,90 --------------------------- 151