Ограничительная характеристика

Как указывалось ранее площадь под внешней характеристикой представляет область возможных режимов работы двигателя. Однако координаты внешней характеристики не определяют допустимую нагрузку двигателя в условиях эксплуатации, поскольку работа на по этой характеристике сопряжена с возрастанием механической и тепловой напряжённости. К тому же следует иметь виду, что реальные условия использования двигателя могут значительно отличаться от тех, при которых проводилось снятие внешней характеристики, что в свою очередь вызывает необходимость уменьшения нагрузки. Исходя из этого и было введено понятие об ограничительной характеристике.

Ограничительной характеристикой называется зависимость между частотой вращения и максимально допустимой мощностью двигателя при условии обеспечения полной надёжности его работы.

В связи с рассмотрением ограничительной характеристики необходимо рассмотреть факторы, ограничивающие допустимую нагрузку на двигатели. Их можно разбить на три группы:

1. Характеризующие механическую нагрузку на детали двигателя;

2. Характеризующие тепловую нагрузку;

3. Характеризующие качество протекания рабочего процесса.

К первой группе следует отнести Pz, , , Мкр. Из приведённых параметров только крутящий момент достаточно полно характеризует нагрузку, прежде всего, на коленчатый вал – наиболее дорогостоящую деталь двигателя.

Важно иметь ввиду, что судовых условиях можно определять или косвенным путём оценивать величину крутящего момента на валу. В ряде случаев при постоянстве крутящего момента обеспечивается примерное постоянство температуры выпускных газов. В связи с вышесказанным заводы обычно в качестве ограничительной характеристики принимают Ne = f(n) при Мкр = const, которая в координатах Ne – n представляет собой прямую линию. Что тоже немаловажно.

Тепловая напряжённость деталей двигателя зависит от величины теплового потока, проходящего через эту деталь.

Тепловое состояние двигателя в целом обычно оценивают по температуре донышка поршня, поэтому она является надёжным критерием теплового состояния двигателя. Однако в условиях эксплуатации не представляется возможным контролировать температуру поршня. В реальных условиях тепловое состояние двигателя оценивают по косвенным показателям, например, температуре выпускных газов. Однако это недостаточно надёжный критерий тепловой напряжённости двухтактных дизелей и четырёхтактных дизелей с перекрытием клапанов (там, где имеет место продувка камеры сгорания).

Рис. 6.2 – Ограничительная характеристика Мкр = const

Экспериментальные исследования показали, что тепловое состояние ЦПГ достаточно точно определяется величиной теплоотвода в охлаждающую воду, поэтому можно пользоваться ограничительной характеристикой Qw = const.

Тепловое состояние поршня зависит и от величины коэффициента избытка воздуха. Для обеспечения наиболее экономичного режима работы двигателя необходимо добиваться поддержания на высоком уровне индикаторных показателей – gi, ηi. Последние зависят, главным образом от величины коэффициента избытка воздуха α. В этой связи целесообразно принимать α за критерий допустимой нагрузки и пользоваться ограничительной характеристикой α = const. Такая ограничительная характеристика применяется для быстроходных дизелей ПО "Звезда".

Рекомендуем также:

Технические средства тепловизионного контроля
Нагрев деталей и конструкций контактной сети измеряют портативным дефектоскопом (пирометром) ИКД, ИКТ (рис. 4.1) , НРК и другими (4.2), принцип действия которых – улавливание инфракрасного излучения. Точность измерения температуры зависит от расстояния и размера объекта контроля. Эффективность при ...

Динамика кривошипно-шатунного механизма
КШМ во время работы двигателя подвергается воздействию следующих сил: от давления газов на поршень, инерции движущихся масс механизма, тяжести отдельных деталей, трения в звеньях механизма и сопротивления приемника энергии. Расчётное определение сил трения весьма сложно и при расчёте сил нагружаю ...

Построение диаграммы распределения удельных тормозных сил
Для дальнейшего расчета будем использовать выражения удельных тормозных сил: . 10) . (11) Зависимости и определяют закон распределения по мостам автомобиля. Принято различать идеальное и установленное распределение тормозных сил. На идеальное распределение влияют только геометрические параметры ...