Анализ регулировочной характеристики по составу смеси

В анализе характеристики следует отметить, что-двигатель, карбюратор которого отрегулирован на часовой расход топ­лива , будет работать с наибольшей топливной экономич­ностью. В этом случае коэффициент избытка воздуха несколько превышает единицу и тепло сгораемого топлива

более полно превращается в индикаторную работу. При работе двигателя на смеси с достигается наименьший износ

цилиндропоршневой группы.

Регулировка карбюратора на более бедную по сравнению с режимом смесь дает резкое снижение мощности двигателя

и увеличение удельного расхода топлива. Причинами являются уменьшение количества подаваемого топлива и скорости распро­странения фронта пламени, а также повышение относительных потерь тепла в окружающую среду и с отработанными газами. На бедных смесях двигатель работает неустойчиво, а

при он вообще не работает, поскольку топливо в составе

смеси не воспламеняется.

При регулировке карбюратора на часовой расход топ­лива двигатель развивает максимальную мощность, так как

при этом он работает на обогащенной смеси (а = 0,9), которая обеспечивает наибольшую скорость сгорания топлива, высокое значение коэффициента молекулярного изменения, а также уве­личенное значение коэффициента наполнения и механического КПД. Вместе с тем из-за понижения коэффициента использования тепла сгораемого топлива наблюдается повышенный удельный рас­ход топлива. К тому же усиливается образование топливной плен-

ки на выходе из впускного коллектора, что приводит к смыву масла со стенок цилиндра. В конечном счете двигатель изнаши­вается быстрее.

Обогащение горючей смеси сопровождается увеличением теп­ловой напряженности деталей двигателя. Регулировка карбюратора на более богатую смесь по сравнению с режимом максимальной мощностивызывает уменьшение мощности и значительное

повышение удельного расхода топлива. Основной причиной по­нижения экономичности является увеличение химической непол­ноты сгорания топлива из-за недостатка воздуха.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Составьте протокол испытаний применительно к характеристике по составу смеси.

2. Какую практическую цель ставит снятие регулировочной характеристики по составу смеси? Когда на практике ее снимают?

3. Объясните закономерности изменения N_g и g_e по характеристике. Чем

обусловлено ухудшение топливной экономичности при работе двигателя на бедных и богатых смесях?

4. Каковы внешние признаки и последствия работы карбюраторного двигателя на бедных и богатых смесях?

5. При работе на каких смесях двигатель имеет наилучшую топливную эко­номичность и развивает максимальную мощность? Объясните почему.

6. Почему нельзя отрегулировать карбюратор так, чтобы при этой регулировке двигатель развивал наибольшую мощность и одновременно имел наилучшую топ­ливную экономичность?

7. Укажите по характеристике, в какой зоне а двигатель будет иметь мак­симальный износ цилиндропоршневой группы и повышенную токсичность отра­ботанных газов по окиси углерода.

8. Какие графические способы нахождения оптимальной регулировки карбю­ратора Вам известны?

9. На каких скоростных режимах возможно снятие характеристик по составу смеси?

10. Каково влияние угла опережения зажигания при снятии характеристики по составу смеси?

Лабораторная работа №8

СНЯТИЕ РЕГУЛИРОВОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ПО УГЛУ ОПЕРЕЖЕНИЯ ЗАЖИГАНИЯ

Цели работы: освоить методику снятия характеристики, Установить и объяснить закономерности изменения показателей Работы двигателя в зависимости от угла опережения зажига-

ния , научиться по характеристике правильно определять оп­тимальный угол опережения зажигания.

Порядок выполнения работы: записать определе­ние регулировочной характеристики карбюраторного двигателя по углу опережения зажигания и методику ее снятия; провести экс­перимент и обработать опытные данные; построить графические зависимости , ; сделать анализ полученных зави-

симостей и найти для испытуемого скоростного режима оптималь­ную величину

Литература: [11, с. 126 — 128; 14, с. 150 — 154].

1. МЕТОДИКА СНЯТИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Регулировочной характеристикой по углу опережения зажига­ния называется зависимость мощности, топливной экономичности и других показателей работы двигателя от угла зажигания. Она снимается при постоянной частоте вращения коленчатого вала, неизменном положении дроссельной заслонки и оптимальном со­ставе смеси.

Испытание двигателя необходимо проводить на сорте бензина, рекомендованном для данного двигателя техническими условиями завода-изготовителя. Регулировка карбюратора при испытаниях должна быть оптимальной (определяется во время опытов при снятии регулировочной характеристики по составу смеси).

Перед началом испытаний для повышения стабильности угла опережения зажигания центробежный и вакуумный автоматы угла опережения зажигания рекомендуется выключать. Изменение угла производится поворотом корпуса распределителя в пределах от 10° после ВМТ до 50 — 60° поворота коленчатого вала (ПКВ) до ВМТ. При этом скоростной режим работы двигателя поддер­живается за счет изменения тормозной нагрузки.

Угол опережения зажигания при работе двигателя контроли­руется с помощью газоразрядных ламп (неоновых и др.), которые через специальные устройства подключаются к первичной или вторичной цепи катушки зажигания. Одна из таких схем с до­полнительной катушкой зажигания приведена на рис. 11 [10]. Параллельно основной катушке высокого напряжения 1 ставится дополнительная катушка 3, представляющая собой серийную ка­тушку со снятым сопротивлением (вариатором). Первичная цепь катушки 3 подключается к серийным контактам прерывателя 2. Во вторичную цепь включается неоновая безынерционная лам па 4.

Ток в первичной цепи дополнительной катушки, а следова­тельно, и яркость вспышки лампы регулируются реостатом i со

противлением в 200 -f- 300 Ом. Неоновая лампа устанавливается перед вращающимся диском 6 с меткой, закрепленном на колен­чатом вале двигателя (карданном вале). В момент размыкания контактов прерывателя в дополнительной катушке наводится ЭДС и вспыхивает неоновая лампа, которая освещает метку на дис­ке 6. Положение метки относительно ВМТ определяется с по­мощью шкалы 5.

Первый опыт снимается при угле опережения зажигания, рав-. ном 0° или 10° после ВМТ. Изменением нагрузки тормоза вос­станавливают заданную частоту вращения коленчатого вала и че­рез 2 — 3 мин работы двигателя на заданном режиме измеряют следующие величины:

— усилие на рычаге тормоза ;

— частоту вращения коленчатого вала п и ротора тормоза;

— навеску топлива ;

— время расхода навески топлива ;

—температуру окружающего воздуха, жидкости и мас­ла ;

— давление в смазочной системе;

— угол опережения зажигания Результаты заносятся в протокол испытаний.

Второй и последующие опыты проводят при увеличении угла опережения зажигания на 5 — 10 град ПКВ относительно пре­дыдущего опыта.

Последний опыт проводят при угле опережения зажигания на 8 — 10° больше оптимального, который рекомендуется для данного двигателя заводом-изготовителем.

Во время испытаний в протоколе, а затем на графике регу­лировочной характеристики отмечают появление различаемых на слух детонационных стуков двигателя.

После обработки опытных данных и оформления протокола испытаний строятся графические зависимости от угла опережения зажигания следующих показателей (рис. 12):

АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИКИ

При анализе полученных экспериментальных данных следует определить:

— закономерности изменения кривых эффективной мощности,

удельного и часового расходов топлива в зависимости от угла опережения зажигания;

— оптимальную величину угла опережения для данного ско­ростного режима;

— влияние угла зажигания на температурное состояние дви­гателя (по изменению температуры отработанных газов).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Изучите содержание лабораторной работы и составьте применительно к выполняемой работе журнал наблюдений.

2. Приведите график изменения в зависимости от угла опере­жения зажигания.