Скоростная характеристика двигателя ВАЗ-21011

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

СФУ

Кафедра: «Автомобили и двигатели»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

СКОРОСТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА  ДВИГАТЕЛЯ

Выполнил:

ст-т гр. АТ 65-1

Ломакин А.C.

Проверил:

Зеер В.А.

Красноярск 2008

Задание

1. Освоить методику снятия скоростной характеристики двигателя.

2. Установить закономерности изменения показателей работы двигателей от частоты вращения коленчатого вала.

3. Определить коэффициент приспособляемости.

4. Расчет показателей двигателей применительно к стандартным атмосферным условиям

Оборудование

1. Электрический тормозной стенд с двигателем ВАЗ-21011.

2. Устройство для определения расхода топлива весовым способом.

3. Ротационный газовый расходомер с емкостью и соединительным патрубком.

3. Приборы для определения параметров окружающего воздуха.

4. Газоанализатор для определения окиси углерода в отработавших газах.

Краткие теоретические сведения

Скоростные характеристики применяются для оценки мощностных, экономических показателей в зависимости от изменения режимов работы двигателей, определения тяговых, динамических качеств автомобилей.

Скоростная характеристика (рис. 4.1) выражает зависимость основных и дополнительных показателей работы двигателя от частоты вращения коленчатого вала при неизменном положении дроссельной заслонки в двигателях с искровым зажиганием, или рейки топливного насоса высокого давления в дизельных двигателях. К основным показателям характеристики относятся крутящий момент М_е, эффективная мощность N_e, часовой расход топлива G_T, удельный расход топлива g_e. К дополнительным показателям характеристики следует отнести среднее индикаторное давление р_i,, среднее эффективное давление р_е, среднее давление механических потерь р_м, коэффициент наполнения η_ν, коэффициент избытка воздуха α, КПДиндикаторный η_і, КПД эффективный η_е, КПД механических потерь η_Mи др.

Скоростная характеристика двигателя, определяемая при полностью открытой дроссельной заслонке, либо полностью выдвинутой рейке ТНВД называется внешней скоростной характеристикой. Характеристика, полученнаяпри неизменном промежуточном положении органа, регулирующего подачу, называется частичной скоростной характеристикой.

При испытании двигателя на стенде с постоянным положением органа, регулирующего подачу топливо - воздушной смеси или топлива, изменение частоты вращения коленчатого вала осуществляется изменением нагрузки при помощи тормоадрго устройства.

Согласно ГОСТ 14846-81 установлены следующие характерные режимы работы двигателей по скоростной характеристике:

n_min - минимальная частота вращения под нагрузкой, при которой двигатель устойчиво работает не менее 10 мин;

п_хх - минимальная частота вращения холостого хода, при которой двигатель устойчиво работает не менее 10 мин;

п_М - частота вращения, соответствующая максимальному крутящему моменту;

n_g- частота вращения, соответствующая минимальному удельному расходу топлива;

п_е - номинальная частота вращения, соответствующая максимальной мощности, рекомендуемая заводом - изготовителем для длительной эксплуатации;

n_max - максимальная частота вращения, соответствующая положению полной подачи органа, регулирующего нагрузку;

n_xxmax - максимальная частота вращения холостого хода при полностью открытой дроссельной заслонке;

n_рег-  число оборотов холостого хода но регуляторной кривой характеристики дизельного двигателя.

Рассмотрение скоростных характеристик двигателей с искровым зажиганием  производится в диапазоне частоты вращения коленчатого  вала

С увеличением частоты вращения от п_minдо п_М крутящий момент двигателя возрастает, достигает максимальной величины при

Изменение крутящего момента определяется зависимостью среднего эффективного давления р_е от частоты вращения. В свою очередь среднее эффективное давление в основном зависит от изменения коэффициента наполнения η_ν. Количественное увеличение наполнения цилиндров топливовоздушной смесью (двигатели с искровым зажиганием) или воздухом (дизельные двигатели) объясняется увеличением по времени процесса дозарядки цилиндров и уменьшением обратного выброса. Снижение коэффициента наполнения  η_ν с возрастанием частоты вращения после п_м происходит в основном вследствие повышения скорости свежего заряда и увеличения  гидравлических потерь в процессе впуска.

Эффективная мощность двигателя изменяется в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя и среднего эффективного давления, кВт:

где - постоянная величина.

В зоне частоты вращения от n_min до п_Mувеличиваются η _ν и р_е, поэтому мощность возрастает интенсивно. При дальнейшем увеличении частоты вращения мощность продолжает расти, но менее интенсивно, т. к. происходит снижение среднего эффективного давления и начинает сказываться влияние механических потерь. Максимум эффективной мощности соответствует частоте вращения n_N. При дальнейшем повышении скоростного режима мощность снижается из-за резкого уменьшения р_е и увеличения механических потерь (рис. 4.1).