Określanie charakterystyki obciążenia silnika

Charakterystyka obciążenia silnika jest określana przez proporcjonalność głównych parametrów silnika, a także wskaźnik obciążenia przy stałych prędkościach obrotowych wału korbowego. Definicja ta pokazuje aktywność silnika maszyny w ruchu przy tej samej prędkości, na tym samym biegu, przy różnych oporach nawierzchni drogi.

Charakterystyka obciążenia silnika

GT i ge są uważane za parametry definiujące silnik pod względem charakterystyki obciążenia. Ponadto wyróżnia się następujące parametry:

  • temperatura wypuszczanego powietrza;
  • współczynnik wypełnienia;
  • współczynnik wzmocnienia gazu;
  • przyspieszony wtrysk;
  • toksyczność spalin;
  • zadymienie (dla silników Diesla).

Prędkość biegu jałowego przy określonych obrotach odpowiada skrajnemu punktowi charakterystyki po lewej stronie. Punkt po prawej stronie odpowiada maksymalnemu obciążeniu, jakie silnik może wytrzymać przy tych samych obrotach.

W silniku gaźnikowym zmniejszenie mocy przy stałej wartości prędkości uzyskuje się poprzez zamknięcie przepustnicy. Zmniejsza się gęstość, a tym samym ilość przepływającego paliwa. Ten rodzaj sterowania określa się mianem sterowania ilościowego. Gdy przepustnica jest zamknięta, zmienia się ekonomia silnika. Jej ocena, podobnie jak innych parametrów silnika, jest mierzona za pomocą charakterystyki obciążenia.

Charakterystyka obciążenia silnika spalinowego zależy od zużycia paliwa, sprawności właściwej tego zużycia i innych parametrów przy jednolitej prędkości i trybie ogrzewania.

Zmiana godzinowego zużycia paliwa zależy od składników paliwa, a także od szybkości napełniania. W tym samym czasie, gdy przepustnica jest otwarta, opór hydrauliki dolotowej maleje, współczynnik napełnienia wzrasta, a tym samym zużycie paliwa.

Wraz z tym procesem zmienia się jakość wtryskiwanego paliwa. Współczynnik nadmiaru powietrza zmienia się wraz z wymaganą mocą i kontrolą zużycia paliwa.

Nadmierne zużycie paliwa przy maksymalnych parametrach obciążenia można wytłumaczyć nasyceniem paliwa spowodowanym otwarciem klap ekonomizera.

Sprawność mechaniczna dąży do zera przy prędkości obrotowej biegu jałowego, ponieważ cała aktywność silnika jest przeznaczana na pokonanie strat mechanicznych. Wzbogacanie paliwa występuje również na biegu jałowym, ponieważ po otwarciu przepustnicy ciśnienie i temperatura spadają, a warunki zapłonu iskrowego pogarszają się.

Wraz z otwarciem przepustnicy w połowie obciążenia, wzbogacone paliwo nie jest już potrzebne, dostarczane jest bardziej «ubogie» paliwo. Zwiększa to sprawność wskaźnika.

Metody odciążania

Silnik musi się rozgrzać przy niskim obciążeniu, przepustnica jest otwarta do końca. Prędkość obrotowa silnika jest regulowana przez układ hamulcowy. Gdy tylko tryby termiczne i prędkości zostaną ustawione w określonej pozycji, wskaźniki są mierzone:

  • {SPACE}
  • {SPACE} zużycie paliwa według czasu;
  • częstotliwości RPM;
  • temperatura wody;
  • temperatura oleju.

Wartości są rejestrowane, po czym ustawiany jest kolejny tryb, ale z zaniżonymi wartościami. Wartości są ponownie mierzone i porównywane. Na podstawie wszystkich testów rysowany jest wykres, na którym można zobaczyć współczynniki zmian różnych wskaźników — kosztu mieszanki palnej, nadmiaru powietrza, napełnienia, temperatury. Za pomocą takich eksperymentów można znaleźć optymalny tryb pracy silnika.

Określanie obciążenia silnika wysokoprężnego

Charakterystyka obciążenia silnika wysokoprężnego jest określana przez zużycie paliwa oraz wszystkie parametry pracy i obciążenia silnika — moc i ciśnienie przy stabilnych obrotach wału korbowego. Funkcje te, wynikające ze stałych obrotów, są ustawiane dla wszystkich trybów prędkości. Należy wziąć pod uwagę zużycie paliwa, maksymalny możliwy zapas paliwa i koszty w danym okresie. Wszystko to charakteryzuje osiągi silnika.

Kompletny silnik wysokoprężny

Różnice między silnikami wysokoprężnymi i gaźnikowymi

Osiągi silnika wysokoprężnego różnią się od osiągów silnika gaźnikowego ze względu na specjalne sposoby spalania, tworzenia mieszanki i kontroli mocy. W silniku wysokoprężnym mieszanka paliwowo-powietrzna powstaje w tysięcznych częściach sekundy. W takim przypadku średnia dla wypełnionej objętości powietrza i paliwa jest uważana za współczynnik nadmiaru gazu. Gdy paliwo jest wtryskiwane, rozprzestrzenia się niejednorodnie w komorze spalania, tworząc miejsca o różnej konsystencji gazu i paliwa. Z tego powodu konsystencja jest znacznie gorsza w silniku wysokoprężnym. Regulacja mocy jest możliwa aż do prędkości obrotowej biegu jałowego.

Moc silnika można zmienić, jeśli zmienione zostaną komponenty konsystencji. Odbywa się to poprzez zmniejszenie lub zwiększenie ilości paliwa wtryskiwanego przez określony czas przy tym samym dopływie powietrza. W praktyce odbywa się to poprzez przesunięcie szyny przewodu paliwowego.

Współczynnik napełnienia nie zmienia się, gdy moc wzrasta, jest on minimalizowany ze względu na wzrost temperatury. Ilość nadmiaru powietrza zależy od zużycia paliwa.

Wysoka moc w silnikach jest wykrywana przy szczytowym odczycie wartości, która określa jakość całego procesu pracy. Odchylenie w gorszą stronę charakteryzuje się dymem w spalinach, gromadzi się sadza, spada ekonomia, a temperatura silnika wzrasta kilkakrotnie. Wynika z tego jasno, że praca silnika wysokoprężnego w granicach mocy maksymalnej nie jest uzasadniona.

Dymienie przy różnych parametrach obciążenia

W nieprawidłowo działających silnikach wysokoprężnych, nadmierne zadymienie spalin jest generowane ze względu na zmiany prędkości i obciążenia. Istnieją trzy rodzaje dymu według koloru:

  • Czarny — masa substancji węglowych powstająca w wyniku nadmiernego wzbogacenia ładunku roboczego. Wynika to ze zmniejszonej prędkości, zwiększonego obciążenia i silnego wymuszenia;
  • biały — substancje paliwowe, które nie zdążyły się spalić. Zwykle występuje w nierozgrzanym silniku;
  • niebieski — węglowodór nie zdążył się spalić i wydostaje się wraz ze spalinami.

Dym z komina

Dym jest bardziej powszechny, jeśli obciążenie nie przekracza pięćdziesięciu procent. Jeśli przekroczy ten limit, dym ustaje. W różnych eksperymentach udowodniono, że niebieski dym nie występuje w silnikach wysokoprężnych z fazą czterosuwową. W takich silnikach dym ma tylko czarny kolor.

WYDAJNOŚĆ

Wzrost ilości paliwa wprowadzanego do silnika przy jednoczesnym wzroście obciążenia powoduje spadek sprawności wskaźnika. Przechodząc do najniższego obciążenia z prędkości biegu jałowego, wzrasta sprawność mechaniczna i sprawność wskaźnika. Dalsze zwiększanie obciążenia powoduje wzrost sprawności mechanicznej i spadek zużycia paliwa. Jeśli wtrysk paliwa jest zwiększony, moc silnika wzrasta, ale wydajność spada, spaliny dymią, a silnik bardzo się nagrzewa — jest to wyraźna oznaka złego przetwarzania paliwa.

Czy można zmniejszyć obciążenie?

Należy pozwolić silnikowi wystarczająco się rozgrzać, jednocześnie przesuwając drążek regulujący wtrysk paliwa i sterujący hamulcem, odczyty silnika są wyświetlane przy maksymalnych obrotach wału korbowego w wybranym trybie prędkości. Ostatni tryb odpowiada limitowi mocy przy określonych obrotach. Po krótkim czasie od wyregulowania obrotów warto dokonać następujących pomiarów:

  • odczyty temperatury spalin, oleju, wody;
  • siłę hamowania i moment obrotowy;
  • odczyty obrotów wału korbowego;
  • czas zużycia wybranej dawki paliwa.

Wał korbowy silnika benzynowego

Po wykonaniu wszystkich tych czynności za pomocą regulacji hamulca, pozostawia się wybraną prędkość obrotową, zmniejsza się wtrysk paliwa za pomocą listwy przewodu paliwowego, wykonuje się kolejny krok i dokonuje niezbędnych pomiarów. Poprzez sukcesywne zmniejszanie dawki paliwa i przy określonej liczbie obrotów, tworzona jest określona liczba punktów obciążenia. Obliczana jest optymalna charakterystyka obciążenia.

Mechanik w pobliżu samochodu

Jeśli ten artykuł okazał się przydatny, daj nam znać.