Сущность и параметры рабочего процесса поршневого двигателя внутреннего сгорания

Приведем в табличном виде перечень параметров двигателя, учитывающих различные тепловые и механические потери (табл. 2).

Таблица 2

Параметры, учитывающие потери в ДВС

7.2 Внешняя скоростная характеристика

Автомобильные двигатели эксплуатируются на переменных скоростных и нагрузочных режимах. Для количественной оценки важнейших эксплуатационных параметров двигателя: номинальной мощности Neн, максимального крутящего момента Мк mах, номинального gен и минимального gеmin удельных эффективных расходов топлива и других снимают внешнюю скоростную характеристику на моторном стенде в стандартных условиях, например по ГОСТ 14846-8

Эксплуатационная внешняя скоростная характеристика двигателя представляет зависимости основных его параметров (Ne, ge и др.) от частоты вращения коленчатого вала n при положении органа управления топливоподачей на упоре. При этом величина n изменяется путем изменения нагрузки моторным тормозом.

В качестве типичного примера рассмотрим внешнюю скоростную характеристику бензинового двигателя легкового автомобиля ВАЗ-1111 (рис. 10).

Рис. 10. Внешняя скоростная характеристика автомобильного бензинового двигателя

Характер изменения кривой Ме=f(n) предопределяется в основном зависимостями коэффициента наполнения v=f(n) и соответственно Ме=f(v). В частности, при n=3000 мин-1 коэффициент v равен его максимальному значению v= v max. В цилиндры двигателя поступает максимальная цикловая масса топливовоздушной смеси, в них выполняется максимальная индикаторная работа Li= Limax, которой соответствует максимальное значение

Ме= Меmax.

Вид характеристики Ne= f(n) определяется зависимостями Ni= f(n) и Nм.n.= f(n), так как Ne= Ni - Nм.n.

С увеличением n мощность Ni= f(hv,n) сначала возрастает (увеличиваются v и n), а затем снижается из-за неизбежного увеличения аэродинамического сопротивления впускной системы и снижения v при высоких частотах n и непрерывном возрастании N м.n.=f(n).

Характеристику ge= f(n) можно перестроить в зависимость е= f(n) в соответствии с известным соотношением

.

Так как е=м×i, то, естественно, вид зависимости е= f(n) предопределяется характерами изменения сомножителей данного произведения м=f(n) и i= f(n). Скоростные характеристики всех указанных к.п.д. имеют дугообразный вид, аналогичный виду кривой Ме= f(n). Максимумы значений м= мmax, i= imax и е= еmax достигаются при различных величинах n. Естественно, при еmax ge= gemin.

Скоростные характеристики для Ne и особенно Мe= f(n) обычно корректируются изготовителями двигателей применительно к конкретному типу автомобилей с целью обеспечения приемлемых их динамических качеств, в частности ускорения автомобиля:

,

где iт, m – передаточное число трансмиссии и масса автомобиля; Дк – диаметр ведущих колес.

При постоянных параметрах iт, m и Дк а»const Мe, т.е. ускорение или замедление автомобиля предопределяются зависимостью двигателя Мe=f(n).

8. Характерные коэффициенты и особенности рабочего процесса ДВС

8.1 Коэффициент избытка воздуха

При выполнении курсовой работы по автомобильным двигателям необходимо обосновывать величину коэффициента избытка воздуха a. Данный коэффициент представляет отношение действительного количества воздуха Lд, приходящегося на 1 кг жидкого или 1 м3 газообразного топлива, к теоретически необходимому количеству L0 для сжигания того же количества топлива;

.

Очевидно, , где Gвд и Gm – часовые расходы воздуха и топлива двигателя. Таким образом, . В соответствии с этой формулой определяют коэффициент a экспериментальным путем; при этом величину действительного расхода воздуха измеряют инструментально, в частности, дроссельным расходомером, а – весовым способом – с помощью весов и секундомера.

В инжекторных двигателях слежение за величиной a системой управления работой двигателя производится в соответствии с соотношением , где и – электрические сигналы, вырабатываемые элементами систем питания двигателя воздухом и топливом, например, датчиком массового расхода воздуха и системой топливоподачи: . Важнейшие параметры работы таких двигателей автоматически корректируются путем оптимизации величины a через систему датчиков и других технических средств.

 Скачать реферат