1. Цель работы: определение эффективных показателей карбюраторного двигателя.
При выполнении работы необходимо:
а) определить эффективную мощность двигателя бестормозным методом;
б) определить Мкр ;
в) вычислить номинальный крутящий момент, рабочий объем цилиндра, литраж двигателя, среднюю скорость поршня, среднее эффективное давление, удельную поршневую мощность, литровую мощность, удельную массу двигателя, литровую массу двигателя.
Двигатель ВАЗ-2103 или 331 секундомер, мотортестер МТ – 5.
К основным конструктивным показателям двигателя относятся: положительная эффективная мощность Nе - мощность, снимаемая потребителем при номинальной частоте вращения коленчатого вала.
Средняя скорость поршня Сm - условная скорость, определяемая в предположении равномерного движения поршня между мертвыми точками.
Рабочий объем цилиндра Vh - объем, описываемый поршнем за один ход.
Суммарный рабочий объем (литраж двигателя) Vл сумма рабочих объемов всех цилиндров:.
Среднее эффективное давление rе условное постоянное давление, при воздействии которого на поршень в течении одного хода совершается работа, равная эффективной работе рабочего тела за цикл.
Удельная поршневая мощность Nn - эффективная мощность, снимаемая с 1 дм 2 площади поршня.
Литровая мощность Nл - эффективная мощность, снимаемая с 1л суммарного рабочего объема.
Удельная масса двигателя GN - масса сухого двигателя, приходящаяся на единицу эффективной мощности.
Литровая масса двигателя Gл - масса сухого двигателя, приходящаяся на 1л суммарного рабочего объема.
| Показатели | Условные обозначения | Расчетная зависимость | Значение |
|---|---|---|---|
| Тактность | t |
||
| Число цилиндров | i |
||
Номинальное число оборотов, мин^(-1) |
n |
||
| Номинальная эффективная мощность, кВт | Ne |
||
| Номинальный крутящий момент Н*М | Мкр |
9950 Ne/n |
|
| Диаметр цилиндра, мм | D |
||
| Ход поршня, мм | S |
||
| Радиус кривошипа, мм | R |
S/2 |
|
| Длина шатуна, мм | L |
||
| Отношение хода поршня к диаметру цилиндра | S/D |
S/D |
|
| Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна | l |
R/L |
|
| Рабочий объем цилиндра, N | Vh |
pi*D^2S/4*10^6 |
|
| Литраж двигателя, л | Vл |
Vh*i |
|
| Средняя скорость поршня, м/с | Cm |
S*n/30*10^3 |
|
| Среднее эффективное давление, МПа | Pe |
30*Ne* t /Vл*n |
|
| Удельная поршневая мощность, кВт/дм^2 | Nn |
Ne*4*10^4/pi*D^2 |
|
| Литровая мощность, кВт/л | Nл |
Ne/Vл |
|
| Масса двигателя, кг | G |
||
| Удельная масса двигателя, кг/кВт | GN |
G/Ne |
|
| Литровая масса двигателя, кг/л | Gл |
G/Vл |
В основу динамического бестормозного метода положено уравнение:
Jдв dw/dt = Мi - Мвп = Мед ,
где w = d j / dt - угловая скорость коленчатого вала;
Мед - динамический эффективный момент, соответствующий мгновенному крутящему моменту при свободном разгоне двигателя на заданном скоростном режиме.
Из уравнения следует, что самонагружение двигателя моментом сил инерции тем значительней, чем с большим угловым ускорением d w / dt он разгоняется. Максимальному значению динамического крутящего момента М соответствует наибольшее ускорение разгона.
Статические эффективные показатели двигателя измерялись при установившихся режимах. Затем рычаг переключения передач переводится в нейтральное положение и испытывается на переходных режимах. За начало переходного процесса принимается момент начала движения педали газа, за окончание - момент стабилизации угловой скорости вращения коленчатого вала.
Динамические эффективные показатели будем оценивать по параметрам переходного процесса:
e = Dw / Dt ; (5.1)
Мкр = Jдвw ; (5.2)
w = e / t ; (5.3)
Nе' = М крw . (5.4)
Приведенный момент инерции Jдв вычисляется по заданным параметрам согласно формулам :
Jдв = (0,8..0,9) Jм,
Jдв = Gм dм^2 ,
где Gм – масса маховика; Dм – диаметр маховика.
Замеряем суммарное время нескольких циклов (5 и более) - Т;
определяем время одного цикла по формуле:
Dt= Т /2Up ,
где Up – число циклов.
По формулам 5.1, 5.2 и 5.3 находим динамические эффективные показатели переходного процесса и заносим их значения в таблицу.