Скоростная характеристика карбюраторного двигателя. Условие снятия. Коэффициент запаса крутящего момента.

Скоростная характеристика двигателя — это зави­симость эффективной мощности N_e, крутящего момента М_к, среднего эффективного давления р_е, часового G_т, удельного gv расходов топлива и других показателей от частоты вращения коленчатого вала при постоянном открытии дроссельной за­слонки в карбюраторном двигателе или при неизменном поло­жении органа, регулирующего подачу топлива в дизеле.

Кроме указанных переменных, для более полного раскрытия показателей рабочего процесса в скоростной характеристике до­полнительно приводят изменение коэффициента наполнения η_v коэффициента избытка воздуха α, температуры отрабо­тавших газов t_r, а также динамических и температурных пока­зателей цикла. Могут также приводиться зависимости темпе­ратуры, износа деталей цилиндропоршневой группы, показате­лей токсичности, шума и вибраций от частоты вращения колен­чатого вала двигателя. При этом оценивают динамические качества двигателя, его способность преодолеть временно воз­растающие сопротивления, возникающие, например, при выпол­нении машинно-тракторным агрегатом сельскохозяйственных операций.

Скоростная характеристика карбюраторного двигателя. В со­ответствии с ГОСТ скоростные внешние характеристики определяют при полностью открытом дросселе, включенном зажигании и подаче топлива с углами опережения зажигания, указанными в технических условиях на двигатель.

При снятии внешней скоростной характеристики в зависи­мости от укомплектованности двигателя вспомогательными устройствами и оборудованием определяют мощность нетто или мощность брутто.

Для двигателей с искровым зажиганием, снабженных огра­ничителями частоты вращения, скоростные характеристики определяют как с включенным, так и с отключенным ограни­чителем.

При определении скорост­ных характеристик выявляют­ся точки, соответствующие ми­нимальной и максимальной рабочей частоте вращения, ус­тановленной техническими ус­ловиями на двигатель для мощности нетто (или для мощ­ности брутто), а также часто­там вращения при максималь­ном крутящем моменте и ми­нимальном удельном расходе топлива и начале срабатыва­ния ограничителя частоты вра­щения.

В технических условиях на двигатель указывается гаран­тируемая мощность нетто для

установленной техническими условиями частоты вращения ко­ленчатого вала или приводится вся скоростная внешняя харак­теристика мощности нетто. Может также указываться гаранти­руемая мощность брутто для установленной техническими ус­ловиями частоты вращения коленчатого вала.

Скоростные частичные характеристики определяют при неко­торых промежуточных положениях дросселя, постоянных для всей определяемой частичной характеристики.

При испытании, двигателя для выявления его скоростных характеристик при полном открытии дросселя (внешняя ско­ростная характеристика) или некоторых промежуточных его положениях (частичные скоростные характеристики) частоту вращения коленчатого вала изменяют регулированием нагрузки с помощью тормозной установки.

Скоростная характеристика карбюраторного двигателя ЗИЛ-130 приведена на рис. Характеристика снята с включенным ограничителем частоты вращения. Зависимости М_ко=f/(n) и N_eo = f(n) относятся к крутящему моменту и мощно­сти, приведенным к стандартным атмосферным условиям (баро­метрическое давление р₀=100 кПа, температура воздуха Т₀ = 293 К).

Кроме основных зависимостей, для двигателя ЗИЛ-130 при­ведено также изменение расхода воздуха G_в, коэффициента на­полнения η_v, угла опережения зажигания φ_заж, разрежения за дроссельной заслонкой карбюратора Δр_к и условного среднего давления механических потерь р_м при скоростной характеристике.

В соответствии с ГОСТ 18509—80 «Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний» для оценки дина­мических свойств дизелей служат корректорный коэффициент запаса крутящего момента μ_ки номинальный коэффициент за­паса крутящего момента μ.

μ_к = (М _к.mах — М _{к. N}) * 100/ М _{к. N}; μ = (М _к.mах— М_к._н) * 100/ М_к._н

где М _к.mах — максимальное значение крутящего момента при стандартных атмосферных условиях, температуре и плотности топлива; М _{к. N}—значение крутящего момента на режиме максимальной мощности; М_к._н — значение крутящего момента на режиме номинальной мощности (М_к._н =9500N_е/n_н).

При сравнении дизеля и карбюраторного двигателя в усло­виях скоростной характеристики по показателям топливной экономичности следует отметить, что кривая удельного расхода топлива для дизеля проходит ниже, чем для карбюраторного двигателя, вследствие более высокой степени сжатия и эффек­тивного- КПД.

С увеличением степени сжатия ε возрастает термодинамиче­ский коэффициент полезного действия η_t , следовательно, инди­каторный η_i и эффективный η _е коэффициенты полезного дейст­вия, что' обусловливает снижение удельного расхода топлива.