Регулювальні характеристики

Регулювальною характеристикою називається залежність потужності, моменту, що крутить, витрат палива або одного з цих показників від якого-небудь показника або чинника, що впливає на роботу двигуна.

Потужність і економічність карбюраторних двигунів залежать від складу горючої суміші, на якій вони працюють. Цю залежність визначають за допомогою регулювальної характеристики по складу суміші (мал. 4.1).

Мал. 4.1. Регулювальна характеристика по складу суміші.

Для визначення регулювальної характеристики випробовують двигун, підтримуючи незмінним число обертів колінчастого валу, положення дросельної заслінки і температуру води, що охолоджує. При випробуваннях змінюють тільки регулювання карбюратора, встановлюючи послідовно паливні жиклери з разными пропускними спроможностями або змінюючи витрату бензину через жиклери за допомогою регулювальної голки.

При стабільному числі обертів колінчастого валу і незмінному положенні дросельної заслінки кількість повітря, що поступає в двигун, залишається постійною, тому в цих умовах зміну пропускній спроможності жиклерів забезпечує збіднення або збагачення складу горючої суміші, на якій працює двигун.

Кількість тепла, яке повинне виділятися при повному згоранні палива, зменшується як при збідненні суміші, так і при її збагаченні, враховуючи хімічну неповноту згорання.

При зменшенні тепловиділення в процесі згорання знижуються максимальні температури і тиск циклу, теплопередача в стінки і тепло, що відноситься з випускними газами.

Раціональне регулювання дозуючої системи вибирається на підставі ряду регулювальних характеристик, отриманих для конкретних експлуатаційних режимів.

Регулювальна характеристика по випередженню запалення показує зв'язок між ефективною потужністю, витратою палива і кутом випередження запалення (мал. 4.2).

Мал. 4.2. Регулювальна характеристика по випередженню запалення

Із зіставлення кривих регулювальної характеристики двигуна виходить, що кожному режиму по числу обертів відповідає визначений, найбільш вигідний кут випередження запалення, при якому досягається найбільша потужність. Із збільшенням числа обертів найбільш вигідний кут випередження запалення зростає. Останнє пояснюється головним чином тим, що із збільшенням обертів час, що відводиться на згорання, скорочується.

Регулювальна характеристика карбюраторного двигуна дозволяє встановити, що при даному числі обертів найбільш вигідному куту випередження запалення відповідає не тільки найбільше значення потужності, але і якнайкраща економічність – мінімальна питома витрата палива.

Швидкісні характеристики

Швидкісною характеристикою називається залежність потужності, моменту, що крутить, витрати палива і інших показників роботи двигуна від числа обертів.

Швидкісна характеристика будується за даними випробувань двигуна на гальмівному стенді і є основним документом для оцінки двигуна при проектуванні і в експлуатації. По швидкісних характеристиках порівнюють двигуни різних моделей.

Розрізняють нормальні і нормально-експлуатаційні швидкісні характеристики.

Нормальна швидкісна характеристика знімається з двигуна, не оборудовнного вентилятором, очисником повітря і глушником, а іноді і генератором.

Нормально-експлуатаційна швидкісна характеристика знімається з двигуна, обладнаного повним комплектом всіх допоміжних приладів.

Швидкісна характеристика двигуна може бути побудована також аналітичним шляхом, але з деяким наближенням.

Швидкісна характеристика в загальному вигляді показана на мал. 4.3.

Характерними крапками по осі частот обертання двигуна на швидкісній характеристиці є:

nmin – мінімальне число обертів, при яких двигун ще може стійко працювати при повному навантаженні;

nM – число обертів, відповідне максимальному моменту, що крутить;

Мал. 4.3. Швидкісна характеристика двигуна в загальному вигляді

ng – число обертів, відповідне найбільшій економічності;

ne – число обертів, відповідне максимальній потужності;

nX – максимальне число обертів, яке може розвивати двигун вхолосту при повністю відкритому дроселі або повній подачі палива;

nP – максимальні або “рознесення” оберти, які двигун може розвивати без регулятора при повністю відкритому дроселі або повній подачі на неодруженому ходу. Робота при такому числі обертів недопустима.

З швидкісної характеристики виходить, що максимальний момент моменту, що вище крутить, реалізовується при максимальній потужності двигуна, що крутить.

Відношення максимального моменту, що крутить, при nM до моменту, що крутить, при ne називається коефіцієнтом пристосовності До.

Цей коефіцієнт є показником, що оцінює динамічні якості двигуна. Він характеризує здатність двигуна долати можливе збільшення сумарних опорів при русі машини без переходу на нижчу передачу. Коефіцієнт пристосовності у карбюраторних двигунів складає 1.1–1.4, у дизельних 1.05–1.15.

Число обертів nM, відповідне максимальному моменту, що крутить, зазвичай рівне (0.4–0.7) ne.