Что такое коэффициент приспособляемости двигателя

Устройство автомобилей

Характеристики двигателей

Оценить мощностные и экономические возможности двигателя внутреннего сгорания при работе его в различных эксплуатационных условиях можно по техническим и технологическим характеристикам, получаемым в результате различных испытаний – стендовых, дорожных, полигонных, эксплуатационных и т. п.

Характеристикой двигателя называется зависимость основных показателей его работы (мощности, вращающего момента на выходном валу, расхода топлива) от одного из параметров режима работы (частоты вращения коленчатого вала, внешней нагрузки и т. п.). Характеристики двигателя определяют его эксплуатационные качества, уровень технического совершенства, правильность регулировок, а также его назначение.

Основные характеристики автомобильных двигателей определяются ГОСТ 14846-81 «Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний»:

скоростная характеристика – зависимость основных эффективных показателей работы двигателя от частоты вращения его коленчатого вала;

коэффициент приспособляемости – способность двигателя преодолевать кратковременные перегрузки;

нагрузочные характеристики – зависимости удельного и часового расхода топлива от мощности, развиваемой двигателем;

характеристика холостого хода – зависимость часового расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала при работе двигателя без нагрузки;

регулировочные характеристики – зависимость мощностных и экономических показателей работы от состава рабочей смеси, воспламеняемой в цилиндрах двигателя, угла опережения зажигания или впрыска, температуры двигателя и других регулируемых факторов.

Нагрузочная характеристика

Нагрузочной характеристикой называется изменение часового и удельного расхода топлива в зависимости от величины нагрузки. Работа на режимах нагрузочной характеристики наиболее характерна для двигателей, которые используются для привода электрических агрегатов, насосов, компрессоров, тракторов. В частности, нагрузочная характеристика имитирует работу двигателя на автомобиле, при его движении с постоянной скоростью на одной из передач в условиях переменного сопротивления со стороны дороги.

Цель получения нагрузочной характеристики – определение топливной экономичности двигателя.

Условия получения нагрузочной характеристики:

  • независимая переменная величина – нагрузка на двигатель (так как с увеличением нагрузки для ее преодоления двигатель должен увеличивать мощность Nе , среднее эффективное давление ре и крутящий момент Мк , то нагрузку выражают в процентах относительно одного из этих параметров;
  • постоянная величина – частота вращения коленчатого вала;
  • зависимые переменные величины – удельный расход топлива gе и часовой расход топлива Gt .

Скоростная характеристика

Скоростная характеристика двигателя представляет собой зависимость основных эффективных показателей его работы (эффективная мощность, вращающий момент на выходном валу, удельный и часовой расход топлива) от частоты вращения коленчатого вала при постоянной подаче топлива в цилиндры в установившемся тепловом режиме.

Различают внешнюю и частичные скоростные характеристики.
Скоростная характеристика, полученная при полной подаче топлива (полностью открытой дроссельной заслонке или соответствующем положении рейки топливного насоса дизеля) и при углах опережения зажигания или начала впрыскивания топлива по техническим условиям на двигатель, называется внешней скоростной характеристикой двигателя .
Внешняя скоростная характеристика позволяет определить максимальные мощностные показатели двигателя и оценить его экономичность при полных нагрузках.

Характеристики, соответствующие постоянным промежуточным положениям дроссельной заслонки или рейки топливного насоса, называются частичными скоростными характеристиками двигателя . Иными словами, любая характеристика, полученная при неполном открытии регулирующего органа двигателя, называется частичной скоростной характеристикой.

Скоростную характеристику реального двигателя строят по результатам стендовых испытаний.
Вал работающего двигателя нагружают с помощью тормоза, обеспечивая фиксирование частоты вращения от минимально устойчивой до максимально допустимой. При этом на каждой частоте замеряют тормозной момент Мт в (Н×м) и часовой расход топлива в кг/ч.

Читайте также:  Не заводиться двигатель ace

По результатам испытаний строят кривые зависимости эффективного вращающего момента и часового расхода топлива от частоты вращения вала двигателя.
Затем, используя формулы:

находят эффективную мощность и удельный расход топлива, после чего отображают их графические зависимости.

В зависимости от укомплектованности двигателя вспомогательными устройствами и оборудованием определяют мощность нетто (полная комплектация) или мощность брутто (неполная комплектация).
Различают следующие характерные частоты вращения коленчатого вала:

  • минимальная частота вращения, при которой возможна устойчивая работа двигателя при полной подаче топлива;
  • частота вращения, соответствующая наибольшему вращающему моменту;
  • частота вращения, соответствующая наибольшей мощности двигателя;
  • наибольшая возможная частота вращения коленчатого вала, устанавливаемая ограничителем частоты вращения.

Характеристика холостого хода является частным случаем скоростной характеристики двигателя.

Внешнюю скоростную характеристику вновь проектируемого двигателя можно построить по эмпирическим зависимостям, где максимальная мощность и соответствующие ей удельный расход топлива и частота вращения берутся из данных теплового расчета двигателя при его конструировании.

Приемистость и приспособляемость двигателя

Способность двигателя с ростом частоты вращения коленчатого вала наращивать мощность называется его приемистостью .
Приемистость двигателя непосредственно влияет на приемистость автомобиля, т. е. его способности ускоряться и разгоняться. Скоростная характеристика во многом отражает степень приемистости двигателя: чем круче кривая Nе , тем приемистость двигателя больше.
Если сравнить скоростные характеристики карбюраторного двигателя и дизеля, то можно заметить, что кривая мощности Nе у дизеля круче, т. е. дизель обладает большей приемистостью.

Способность двигателя с ростом внешней нагрузки сохранять частоту вращения коленчатого вала называется его приспособляемостью (самоприспособляемостью или эластичностью).
Например, затяжной подъем один из автомобилей может преодолеть без переключения КПП на пониженную передачу, а другой при таких же условиях заглохнет. Следовательно, в первом случае приспособляемость двигателя автомобиля выше, чем во втором.
Приспособляемость автомобиля к изменению внешней нагрузки оценивается коэффициентом приспособляемости (коэффициентом самоприспособляемости). Чем больше значение этого коэффициента, тем лучше приспособляемость автомобиля к увеличению внешней нагрузки.

Устойчивость режима автомобильного двигателя к увеличению внешней нагрузки оценивают по запасу крутящего момента, который определяется отношением максимального крутящего момента Мкmax к крутящему моменту Мкном , развиваемому двигателем на номинальном режиме; это отношение и называют коэффициентом приспособляемости k .

Коэффициент приспособляемости k , характеризующий приспособляемость двигателя к изменению внешней нагрузки, может быть определен по формуле:

В бензиновых двигателях средний коэффициент приспособляемости k = 1,25. 1,35, в дизельных k = 1,05. 1,2.
Поскольку коэффициент приспособляемости характеризует способность двигателя преодолевать кратковременные перегрузки без переключения передач, можно сделать вывод, что дизельные двигатели переносят изменение внешней нагрузки хуже, чем карбюраторные. Чтобы преодолеть этот недостаток дизелей увеличивают размеры цилиндров, что приводит к увеличению крутящего момента, а также применяют всережимные регуляторы частоты вращения коленчатого вала.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Коэффициент — приспособляемость

Коэффициент приспособляемости Е оценивает устойчивость режима работы двигателя и является очень важным динамическим показателем транспортного двигателя. [1]

Коэффициент приспособляемости характеризует способность дви-г-ателя преодолевать возросшее сопротивление без перехода на низшую передачу и является показателем динамических качеств двигателя. [3]

Коэффициент приспособляемости ( или перегрузочная способность) — это отношение ku Mmax / MH, где Mmax и Мн — наибольший и номинальный крутящие моменты. [4]

Читайте также:  Отключение регулятора оборотов на двигателе чемпион

Коэффициентом приспособляемости или перегрузки & п называется отношение Мт / Мн, где Л1Шах и AfH — наибольший и номинальный крутящие моменты. [5]

Коэффициентом приспособляемости или перегрузки ka называется отношение Mmax / AfH, где Мтах и Мн — наибольший и номинальный крутящие моменты. [6]

Чем больше коэффициент приспособляемости , тем устойчивее работает двигатель при изменении нагрузки. Это особенно важно для двигателей буровых установок, работающих на привод лебедки с изменением нагрузки от нулевой до максимальной. [8]

Что называется коэффициентом приспособляемости двигателя . Как он влияет на ра ( оту двигателя. [9]

По скоростной характеристике определяют коэффициент приспособляемости К. [10]

В практике хорошо известны способы повышения коэффициента приспособляемости дизелей . Дополнительным источником увеличения коэффициента приспособляемости комбинированных двигателей является применение регулируемых турбомашин в системе воздухоснабжения их. Регулируемая система воздухоснабженпя, позволяя управлять характеристикой двигателя, как бы берет на себя часть функций передачи. [11]

Если в силовой привод входят и средства искусственной приспособляемости, то его коэффициент приспособляемости ku Au. [12]

Исследовательские работы, ведущиеся в направлении улучшения характеристик тепловозных дизелей ( увеличение коэффициента приспособляемости путем применения систем наддува с регулируемой величиной давления наддувочного воздуха), в случае успешного их завершения позволят применять тяговые передачи, более простые по схемам и конструктивному выполнению. [13]

Корректором подачи топлива называется устройство, автоматически изменяющее максимальную подачу топлива при изменении скоростного режима с целью увеличения максимального крутящего момента и повышения коэффициента приспособляемости дизеля . [14]

Ме и Мер — текущее и расчетное значения крутящего момента двигателя; t л; 1 5 сек — период включения муфты сцепления; К2 Мем / МеК — коэффициент приспособляемости двигателя ; Мех и MeN — крутящие моменты двигателя при максимальных моменте и мощности; ( 3 2 — 3 — коэффициент запаса муфты сцепления; / п — приведенный момент инерции всех движущихся частей двигателя; / п — момент инерции ведомой части агрегата, приведенный к коленчатому валу. [15]

Источник

Оценка приспособляемости ДВС

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

Кафедра автомобили и технологические машины

По дисциплине «Математические модели движения транспортных средств»

На тему: «теоретическая оценка возможности работы автомобиля в заданных условиях эксплуатации»

Выполнил: студент гр. А-12-2

Кафедра «Автомобили и технологические машины»

На курсовую работу по дисциплине «Математические модели

движения транспортных средств»

студенту группы А-12-1

Тема: Оценка возможности движения транспортного средства в заданных условиях эксплуатации

Марка автомобиля ВАЗ-2110

Тип дороги мокрый асфальт

Руководитель и консультант Свиридов Е.В.

Дата выдачи задания 01.09.2013г.

Содержание

• Исходные данные для расчетов…………………………………..……….4

• Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя…………………………………………………………………. 7

• Расчет КПД и передаточных чисел трансмиссии……………………….11

• Расчет показателей тяговой характеристики……………………………13

• Расчет и построение динамического паспорта………………………….16

• Оценка разгонных свойств АТС. Расчет и построение графиков ускорений, времени и пути разгона……………………………………. 20

• Расчет и построение мощностной характеристики…………………….26

• Расчет и построение топливно – экономической характеристики…….30

Объектом исследования является автомобиль ВАЗ-2111, выпускающийся Волжским автомобильным заводом с 1997 года. Кузов автомобиля ВАЗ-2111 закрытый, 4-дверный,универсал.

Краткая техническая характеристика представляется в таблице 1.1

Исходные данные для расчетов

Таблица 1.1 – Краткая технологическая характеристика АТС.

Показатели Ед. измерения Условное обозначение Численное значение Примечание
Колесная схема: 4х2 /3/
Особенности привода: Передний /3/
Число мест (вместительность): Чел. /3/
Грузоподъемность: Кг. M1 /3/
Снаряженная масса: Кг. M2 /3/
Полная масса: Кг. М=M1+M2 /3/
В т.ч. на переднюю ось: Кг. M3 /3/
На заднюю ось: Кг. M4 /3/
Габаритные размеры: /3/
-длина Мм. L1
-ширина Мм. B1
-высота Мм. H1
Максимальная скорость: Км/ч. /3/
Тормозной путь с 80км/ч. М. S1 35,8 /3/
Контрольный расход топлива /3/
-при 90км/ч. л/100км. Q 5.5 /3/
Марка двигателя ВАЗ21126 /3/
Тип двигателя, Особенности конструкции и расположения Бензиновый, четырехцилиндровый, рядный, с системой распределенного впрыска топлива и искровым зажиганием /3/
Номинальная (максимальная) мощность двигателя при частоте вращения коленчатого вала кВт об/мин 65,5 /3/
Удельный расход Топлива при номинальной мощности: г/кВт*ч ge(NH) /3/
Максимальный крутящий момент при частоте вращения коленчатого вала: Н*М Об/мин Мe max NM /3/
Передаточные числа: /3/
-Главная передача U 3,7
Коробки передач:
1-я передача Uпк1 3.636
2-я передача Uкп2 1.95
3-я передача Uкп3 1.357
4-я передача Uкп4 0.941
5-я передача Uкп5 0.784
Размерность пневматических шин 175/65R14
Радиус качания колес м Rk 0,26 /3/
Читайте также:  Работа системы охлаждения двигателя 409

Таблица 1.2- Принятые значения коэффициентов

Наименование Условное обозначение Числовое значение Примечание
Коэффициент холостых потерь в трансмиссии Kхол 0.04 2//
Коэффициент эксплуатационной загрузки χ /2/
КПД цилиндрической пары зубчатых колес ηц 0.99 /2/
КПД конической пары зубчатых колес ηк 0.98 /2/
КПД карданного шарнира ηкар 0.995 /2/
Коэффициент сопротивления качению (табличный) FR 0.012 /2/
Коэффициент сцепления с дорогой φ 0,4 /2/
Коэффициент аэродинамического сопротивления, Н с 2 /м 2 Cr 0,35 /2/

Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя.

Оценка приспособляемости ДВС.

Расчетные формулы:

Эффективная мощность двигателя для интересующего режима работы, кВт;

λ=0.2…1,2, соответственно, для λ=0,2 — 1000 об/мин

Для 1000 об/мин Ne=65,5*(1*(λ) +1*(λ) 2 -1*(λ) 3 =15,2 кВт;

Эффективный крутящий момент на коленчатом валу, Н*м;

Для 1000 об/мин Me=9550*(15.2/1000)=145,16 Нм;

Эффективный удельный расход топлива, г/кВт*ч;

Для 1000 об/мин ge = 230*(1- 1*0,2 + 1*0,04) = 193,2 г/кВт*ч;

Коэффициент приспособляемости двигателя по нагрузке определяется по формуле:

(2.4)

где Меmax – максимальное значение крутящего момента, Н×м;

МН – значение крутящего момента при номинальной мощности, Н×м.

Коэффициент приспособляемости по частоте вращения определяется по формуле:

где nм – частота вращения коленчатого вала при Мемах, об/мин.

nн – номинальная частота вращения коленчатого вала.

Коэффициент, характеризующий скоростной режим работы ДВС:

Таблица 2.1 – Выходные данные двигателя

№ n/n λд nд, об/мин Ne, кВт Ме, Н×м ge, г/кВт×ч Примечание
0,2 15,2 145,2 193,2 Nн = 65,5 Ne = 5000 gен = 230 KM = 1,25 Kω = 2
0,3 23,8 151,5 181,7
0,4 32,4 154,7 174,8
0,5 40,9 156,2 172,5
0,6 48,7 174,8
0,7 55,5 151,4 181,7
0,8 60,8 145,1 193,2
0,9 64,2 136,2 209,3
1,0 65,5 125,1
1,1 64,1 111,3 255,3
lмах 1,2 59,7 285,2

Рисунок 2.1 – Внешняя скоростная характеристика двигателя

Вывод: согласно расчетам и диаграмме внешней скоростной характеристики, максимальный крутящий момент в заданных дорожных условиях 156,2 Н*м при 2500 об/мин, максимальная мощность двигателя 65,5 кВт при 5000 об/мин. Коэффициент приспособляемости двигателя по нагрузке =1,25, коэффициент приспособляемости двигателя по частоте вращения Kw=2.

Источник