Построение регуляторной характеристики

При работе дизельного двигателя на различных скоростных режимах требуются различные мощности. Регулирование мощности и приведение ее в соответствие с внешней нагрузкой осуществляется изменением цикловой подачи топлива регулятором. Регуляторная характеристика определяет изменение частоты вращения, часового и удельного расхода топлива, крутящего момента в зависимости от развиваемой мощности при воздействии регулятора на орган подачи топлива. Она строится по эмпирическим зависимостям в диапазоне частоты вращения от n_min до n_ххmax (рисунок 3).

Для построения кривой N_e=f(n) задаются значениями частоты вращения n_xот n_min=500мин^-1 до n_н (промежутки рекомендуется принимать через 500 мин^-1). С учетом принятых значений частоты вращения по формуле С.Р. Лейдермана определяются соответствующие значения мощности от N_emin до N_eн:

 

, (73)

 

где с₁ и с₂ – эмпирические коэффициенты, зависящие от типа двигателя (для дизельных двигателей с неразделенными камерами сгорания с₁=0,87 и с₂=1,13; для вихрекамерных дизельных двигателей с₁=0,7 и с₂=1,3).

 

Значение n_x откладываются в соответствии с вычисленными значениями N_eх по оси ординат, и полученные точки соединяются плавной кривой (рисунок 3). Затем соединяются прямой точки, соответствующие значениям n_н (при N_eн) и n_ххmax=1,07 n_н (при N_e=0). В результате получается регуляторная ветвь характеристики.

Эффективный крутящий момент (М_ех, Н∙м) на безрегуляторной ветви определяется по формуле

 

. (74)

 

Значения N_ex берутся при тех же частотах вращения (n_x), которые были приняты для построения кривой N_e=f(n). Регуляторную ветвь М_е представляет отрезок, образованный двумя точками (М_е при N_eн и М_е=0 при N_e=0).

Удельный эффективный расход топлива (g_еx, г/кВт·ч) на безрегуляторном участке характеристики при частотах вращения от n_min от n_н, определяется по формуле:

 

, (75)

 

где c – эмпирический коэффициент (для дизельных двигателей с неразделенными камерами сгорания с=1,55; для вихрекамерных дизельных двигателей с=1,35).

 

Полученные значения g_ex заносятся в таблицу 5.

Часовой расход топлива (G_Тх, кг/ч) на безрегуляторном участке определяется в соответствии с выражением:

 

(76)

 

На регуляторном участке часовой расход топлива изменяется по линейному закону от G_Тх (при N_eн) до 0,25^.G_Тх (на холостом ходу при N_e=0).

С регуляторной ветви снимаются значения G_Тх, заносятся в таблицу 5 и определяются соответствующие удельные расходы (g_ех, г/кВт^.ч) топлива для регуляторной ветви из выражения (76):

 

(77)

 

Полученные расчетом величины N_e, М_е, G_Т и g_e сводим в таблицу 5.

 

 

Таблица 5 – Расчетные значения параметров регуляторной

характеристики

 

Ne, кВт	n, мин-1	Me, Н∙м	ge, г/кВт×ч	Gт, кг/ч
	nххmax=1,07 nн		∞	0,25.Gтн
…	1,035nн	…	…	…
Neн	nн	Meн	geн	Gтн
…	…	…	…	…
Nemin	nmin	…	…	…

 

Пример построения регуляторной характеристики приведен на рисунке 3.

 

 

 

Рисунок 3 – Регуляторная характеристика дизельного двигателя в функции от частоты вращения коленчатого вала

 

Список рекомендуемой литературы

 

1. Баширов, Р.М. Основы теории и расчета автотракторных двигателей /Р.М. Баширов. – Уфа: БГАУ, 2008. – 304 с.: ил.

2. Киселев, И.Г. Нагнетатели и тепловые двигатели на железнодорожном транспорте /И.Г. Киселев, А.Б. Буянов. - М.: Маршрут, 2006. – 331 с.: ил.

2. Колчин, А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей /А.И. Колчин, В.П. Демидов. – М.: Высш. школа, 2008. – 496 с.: ил.

3. Корабельников, А.Н. Практикум по автотракторным двигателям /А.Н. Корабельников, М.Л. Насоновский, В.Л. Чумаков. – М.: КолоС, 2010. – 239 с.: ил.

4. Морозов, В.В. Автомобильные двигатели: методические указания для выполнения курсового проекта /В.В. Морозов, В.К. Милохин. – Великие Луки: Изд-во ВГСХА, 2002. – 56 с.: ил.

5. Попык, К.Г. Конструирование и расчет автомобильных и тракторных двигателей/ К.Г. Попык. – М.: Высшая школа, 1973. – 400 с.: ил.

6. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: справочник /Под. ред. А.В. Клименко, В.М. Зорина. Т.3. – М.: МЭИ, 2004. – 632 с.: ил.

7. Тарасик, В.П. Теория автомобиля и двигателя /В.П. Тарасик, М.П. Бренч. – Мн.: Новое знание, 2004. – 400 с.: ил.

8. Тепловые двигатели и нагнетатели /В.И. Ляшков, В.А. Русин. – Тамбов: ТГТУ, 2006. – 116 с.: ил.

9. Шатров, М.Г. Автомобильные двигатели /М.Г. Шатров. – М.: Изд-во «Академия», 2010. – 496 с.: ил.