Скоростные характеристики двс
Скоростная характеристика показывает изменение мощности, крутящего момента, расходов топлива и других параметров от частоты вращения коленчатого вала.
В зависимости от положения органа, управляющего подачей топлива, различают внешнюю и частичные скоростные характеристики.
Скоростная характеристика, полученная при полном дросселе, называется внешней. Внешняя скоростная характеристика позволяет провести анализ и дать оценку мощностных, экономических, динамических и эксплуатационных показателей при работе двигателя с полной нагрузкой.
Любая скоростная характеристика двигателя, полученная при неполном открытии дроссельной заслонки, соответствующем частичной мощности, называется частичной скоростной характеристикой. Такие характеристики используют для выяснения влияния целого ряда факторов (угла опережения зажигания, состава смеси, минимально устойчивых частот вращения и т. д.) на работу двигателя при частичных нагрузках и дают возможность наметить пути улучшения его мощностных и экономических показателей.
С достаточной степенью точности внешнюю скоростную характеристику можно построить по результатам теплового расчета, проведенного для одного режима работы двигателя — режима максимальной мощности, и использования эмпирических зависимостей.
Максимальная частота вращения коленчатого вала ограничивается: условиями качественного протекания рабочего процесса, термическим напряжением деталей, допустимой величиной инерционных усилий и т. д.; минимальная — определяется условиями устойчивой работы двигателя при полной нагрузке.
Расчетные точки кривой эффективной мощности определяются по следующим эмпирическим зависимостям:
А) Расчетные точки кривой эффективной мощности, кВт:
Б) Расчетные точки кривой крутящего момента, Н∙м:
В) Расчетные точки кривой среднего эффективного давления, МПа:
Г) Расчетные точки кривой удельного эффективного расхода топлива, г/(кВт∙ч):
Д) Расчетные точки кривой часового расхода топлива, кг/ч:
Результаты расчета скоростных характеристик при оборотах коленчатого вала, кратных 500 сведены в таблицу 7. При этом задаемся следующими условиями:
Таблица 6. Скоростные характеристики ДВС
n, мин-1 | Neх , кВт | Peх , МПа | Mex , Нм | gex , г/кВт∙ч | Gtx , кг/ч |
22,06 | 1,01 | 281,01 | 321,29 | 7,09 | |
30,19 | 1,04 | 288,48 | 309,88 | 9,36 | |
38,61 | 1,06 | 295,08 | 299,51 | 11,56 | |
47,23 | 1,08 | 300,80 | 290,20 | 13,70 | |
55,98 | 1,10 | 305,63 | 281,93 | 15,78 | |
64,81 | 1,12 | 309,59 | 274,70 | 17,80 | |
73,63 | 1,13 | 312,67 | 268,53 | 19,77 | |
82,39 | 1,13 | 314,87 | 263,40 | 21,70 | |
91,01 | 1,14 | 316,19 | 259,31 | 23,60 | |
99,42 | 1,14 | 316,63 | 256,28 | 25,48 | |
107,56 | 1,14 | 316,19 | 254,29 | 27,35 | |
115,35 | 1,13 | 314,87 | 253,35 | 29,22 | |
122,72 | 1,13 | 312,67 | 253,45 | 31,10 | |
129,62 | 1,12 | 309,59 | 254,60 | 33,00 | |
135,96 | 1,10 | 305,63 | 256,80 | 34,91 | |
141,68 | 1,08 | 300,80 | 260,05 | 36,84 | |
146,70 | 1,06 | 295,08 | 264,34 | 38,78 | |
150,97 | 1,04 | 288,48 | 269,68 | 40,71 | |
154,41 | 1,01 | 281,01 | 276,06 | 42,63 | |
156,96 | 0,98 | 272,65 | 283,50 | 44,50 | |
158,53 | 0,95 | 263,42 | 291,98 | 46,29 | |
159,07 | 0,91 | 253,30 | 301,50 | 47,96 |
По данным таблицы строятся графики характеристик. На вертикальной оси значения откладываются в удобном для восприятия масштабе (лист 2 графической части).
По скоростной характеристике определяют коэффициент приспособляемости К, представляющий собой отношение максимального крутящего момента Меmax к крутящему моменту MeN, при номинальной мощности:
K = Memax/MeN = 316,63/253,303 =1,25.
Этот коэффициент служит для оценки приспособляемости двигателя к изменению внешней нагрузки и характеризует способность двигателя преодолевать кратковременные перегрузки.