Построение внешней скоростной характеристики двигателя внутреннего сгорания

Лекция 4 Построение внешней скоростной характеристики двигателя внутреннего сгорания Основной характеристикой двигателя внутреннего сгорания является зависимость крутящего момента от угловой скорости коленчатого вала (внешняя скоростная характеристика). Для дизельного двигателя с регулятором числа оборотов характеристика имеет вид: На характеристике можно выделить два участка: 1 – регуляторная ветвь, 2 – корректорная ветвь. Свои названия они получили по элементам, которые обеспечивают работу двигателя на указанных участках: регулятора числа оборотов и корректора. На участке от wxx до wn работает регулятор числа оборотов, который поддерживает число оборотов коленчатого вала относительно постоянным при изменении нагрузки от 0 до Mnom. Если нагрузка на двигатель продолжает расти от Mnom до Mmax , то в работу на участке от wn до wM вступает корректор, который обеспечивает дополнительную подачу топлива в цилиндры, и двигатель получает возможность преодолевать кратковременную перегрузку. При нагрузке большей Mmax двигатель глохнет. В точке «перелома» скоростной характеристики двигатель развивает максимальную мощность: Nmax = wn ∙Mnom Приведенная зависимость существенно нелинейная, однако с достаточной степенью точности может быть описана кусочно-линейной функцией: M(w)= -a1w+b1, если w˂wn, иначе -a2w+b2 где: M(w) - крутящий момент на коленчатом валу, Нм; w – текущее значение угловой скорости коленчатого вала, р/с; а1 и а2 - угловые коэффициенты линий 1 и 2 соответственно; b1 и b2 - свободные члены. Технические характеристики отечественных автотракторных двигателей № варианта Марка двигателя Nnom, кВт Mnom, Нм nn, об/мин nxx, об/мин 1 Д-65М 46 290 1200 1750 2 ММЗ Д-240 57 275 1400 2200 3 ММЗ Д-245.8 100 460 1600 2400 4 ММЗ Д-260 114 597 1400 2100 5 ВТЗ Д-144 39 205 1300 1800 6 А-01М 85 620 1300 1700 7 А-41 65 420 1300 1750 8 Д-440-20 93 585 1200 1750 9 СМД-18Н 75 426 1200 1800 10 СМД-60 117 608 1500 2000 11 СМД-62А 129 760 1300 1900 Порядок построения внешней скоростной характеристики 1. Используя табличные данные, определить значения номинальной угловой скорости коленчатого вала (wn) и номинального крутящего момента (Мnom) выбранного двигателя: 2. Построить внешнюю скоростную характеристику, учитывая, что: 3. Аппроксимировать внешнюю скоростную характеристику двумя прямыми линиями 1 и 2, составив уравнения: для линии 1 Mmax= -a1∙wM+b1 Mnom= -a1∙wnom+b1 для линии 2 Mnom= -a2∙wnom+b2 Mxx= -a2∙wxx+b2 4. Решая системы двух уравнений с двумя неизвестными, найти численные значения коэффициентов а1 и b1, а2 и b2. 5. Получить уравнения корректорной и регуляторной ветвей внешней скоростной характеристики: Мкор = -0,439w+533,591 Mрег = -5,496w+1381 6. Построить зависимость крутящего момента от угловой скорости коленчатого вала в среде «Mahtcad».