Файл: А.С. Березин Транспортные двигатели.pdf

78

Каждый член левой части этого уравнения определяется по

Ниже приводятся примерные значения относительных величин внешнего теплового баланса q в %.

Примерный характер распределения теплоты в относительных единицах q (%) в зависимости от нагрузки при постоянной скорости вращения коленчатого вала для карбюраторного двигателя показан на рис. 24.

79

Следует отметить, что каждая модель двигателя имеет свой характерный для нее тепловой баланс, вид кривых, приведенных на рис. 24, может несколько изменяться.

По мере уменьшения нагрузки (прикрытие дроссельной заслонки) в двигатель поступает все меньшее количество смеси и соответственно сокращается количество выделяемой теплоты, уменьшаются температура, давление газов в цилиндрах. Все это существенно влияет на изменение теплового баланса двигателя. Доля теплоты, превращаемой в полезную работу Qe, и равная, согласно определению, эффективному КПД двигателя, как видно на рис. 24, по мере снижения нагрузки уменьшается. Уменьшение Qe происходит, главным образом, вследствие увеличения относительных потерь на трение, относительных потерь тепла в окружающую среду, а также ухудшения (замедления) процесса сгорания и обогащения смеси на малых нагрузках (потери на химическую неполноту сгорания).

Тепловые потери в охлаждающую среду по абсолютной величине уменьшаются по мере дросселирования, но значительно медленнее, чем расход топлива. Поэтому относительная их величина qохл будет возрастать с уменьшением нагрузки, достигая максимума

при холостом ходе.

Физическая теплота Qгф , уносимая с отработавшими газами, по

мере дросселирования уменьшается прямолинейно пропорционально подводимой теплоте Qt , и вследствие этого по относительной вели-

чине qгф изменяется незначительно. В области малых нагрузок в ряде случаев наблюдается увеличение qгф из-за уменьшения скорости сгорания и угла опережения зажигания.

Относительное количество теплоты qнс , теряемое вследствие

химической неполноты сгорания, как отмечалось, будет наблюдаться в тех зонах нагрузки, где α < 1. Так, с увеличением нагрузки примерно от 80 % и выше смесь обычно делают обогащенной, и потери теплоты qнс могут достигать здесь значительной величины. В зоне сред-

них нагрузок, где α = 1,0 1,1, потери от химической неполноты сгорания будут отсутствовать. При малых нагрузках и особенно при холостом ходе величина qнс становится наибольшей.

Характер изменения qост в основном зависит от изменения других видов потерь.

80

10.3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

После прогрева двигателя на малой нагрузке устанавливают заданный преподавателем скоростной режим. Замеры желательно проводить для 5-6 нагрузочных режимов: приблизительно 15%, 25%, 50%, 70%, 80% и 100% максимальной мощности двигателя. На каждом режиме перед замером необходимо добиться стабилизации температуры двигателя и замерить следующие величины: усилие на весах тормоза Р , время τ расхода порции топлива ∆ G , расход жидкости в системе охлаждения Gw , температуру охлаждающей жидкости на

входе и выходе из двигателя twвх и twвых , часовой расход воздуха Gв

(показания дифференциального манометра h), температуру отработавших газов Tr .

Для перехода на следующий нагрузочный режим одновременно увеличивают подачу топлива и нагрузки так, чтобы скорость вращения коленчатого вала оставалась постоянной.

По результатам измерений вычисляют составляющие теплового баланса в абсолютных и относительных величинах и строят график теплового баланса.

10.4. ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ

Отчет должен содержать протокол испытаний с результатами измерений и расчёта, а также график теплового баланса на миллиметровой бумаге размером 210 х 297 мм.

10.5.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Что такое внешний тепловой баланс двигателя ?

2.Какие потери тепла включают в себя основные составляющие теплового баланса ?

3.Объясните характер изменения основных составляющих теплового баланса в зависимости от нагрузки двигателя.

4.Какие существуют различия во внешнем тепловом балансе карбюраторного двигателя и дизеля ?

81

5.Работа каких систем двигателя определяет характер изменения Qнс при изменении нагрузки двигателя ?

6.Какие параметры нужно измерить, чтобы определить Qt , Qe ,

Qохл , Qгф , Qнс , Qост .

82

Содержание

83

Составитель

Александр Сергеевич Березин

ТРАНСПОРТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Методические указания к лабораторным работам по курсу "Транспортные двигатели" для студентов направления 551400 “Наземные транспортные системы” и специальностей 150200 “Автомобили и автомобильное хозяйство”, 240100

“Организация перевозок и управление на транспорте”

Редактор Е. Л. Наркевич

ЛР № 020313 от 23.12.96

Подписано в печать 02. 11. 99. Формат 60 × 84/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.- изд. л. 5,0. Тираж 150 экз. Заказ

Кузбасский государственный технический университет. 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.

Типография Кузбасского государственного технического универси-

тета.

650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4а.