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:

Качественная оценка правильности выбора воздушной части тормоза
На основании закона Бойля – Мариотта состояние сжатого воздуха в выбранных емкостях воздушной части тормозной системы до торможения и при торможении аналитически выражается равенством РзVзр + РоVо = РзрVзр + Рмтц (Vо + πd2тцL/4) ,(4.12) где Рз – максимальное абсолютное зарядное давление воз ...

Промежуточное охлаждение надувочного воздуха
Рис. 2.9 – Промежуточное охлаждение воздуха aa' – процесс охлаждения воздуха в холодильнике (процесс изобарный). Взаимное расположение диаграмм показывает, что в цикле с охлаждением все температуры, относящиеся к рабочему цилиндру уменьшаются, а давления и количества полезно использованной теп ...

Обоснование способов восстановления. Выбор рационального способа восстановления
Известно, что изношенные поверхности деталей могут быть восстановлены, как правило, несколькими способами. Для обеспечения наилучших экономических показателей в каждом конкретном случае необходимо выбрать наиболее рациональный способ восстановления. Выбор рационального способа восстановления зави ...