Методические указания Волгоград 2002 удк 621. 436. 019. 001

Министерство образования

Российской Федерации

Волгоградский государственный

технический университет

Кафедра ²Автотракторные двигатели²

Автоматическое регулирование и управление

двигателей внутреннего сгорания

Лабораторная работа

Регуляторные характеристики дизеля

Методические указания

Волгоград 2002
УДК 621.436.019.001
Регуляторные характеристики дизеля. Методические указания к лабораторной работе по курсу "Автоматическое регулирование и управление двигателей внутреннего сгорания" специальности "Двигатели внутреннего сгорания" (101200).
Методические указания/ Сост. Васильев А.В.; Волгоград. гос. техн. ун.- Волгоград, 2002.- 11 с.
Приводятся методика проведения лабораторной работы, порядок обработки результатов измерений и контрольные вопросы.
Ил. 3. Табл. 1. Библиогр.: 3 назв.
Рецензент В.И. Липилин.
Печатается по решению редакционно-
издательского совета Волгоградского
государственного технического университета

ã Волгоградский

государственный

технический

университет, 2002

1. Цель работы

Освоить методику снятия регуляторных характеристик дизеля. Построить регуляторные характеристики при насторойке всережимного регулятора на различные частоты вращения коленчатого вала. Определить для каждой настройки значения общей степени неравномерности регулятора и построить зависимость степени неравномерности от частоты вращения коленчатого вала.

2. Содержание работы

2.1. Ознакомиться со стендовым оборудованием для измерения нагрузки двигателя, частоты вращения коленчатого вала и др.

2.2. Снять регуляторные характеристики дизеля и построить графические зависимости.

2.3. Провести анализ полученных результатов, построить зависимость степени неравномерности от скоростного режима работы двигателя.

3. Общая часть

3.1. Определения.
Регуляторные характеристики
представляют собой зависимость основных показателей работы двигателя от частоты вращения при различной настройке регулятора.

Отклонение частоты вращения валика регулятора или коленчатого вала двигателя от заданной при уменьшении нагрузки от полной до нуля (холостой ход) при неизменном положении рычага управления характеризуется общей степенью неравномерности
регулятора частоты вращения, % :

=, (3.1)

где

- максимальная частота вращения холостого хода, об/мин;

- частота вращения соответствующая началу действия регулятора.

3.2. Назначение.
Регуляторные характеристики служат для определения моментов включения регулятора при различных положениях рычага управления, показателей работы дизеля по регуляторной ветви, а также оценки степени неравномерности работы регулятора.

3.3. Работа всережимного механического регулятора.
Автотракторный двигатель снабжен всережимным регулятором, который поддерживает заданный скоростной режим двигателя в пределах неравномерности работы регулятора при изменении нагрузки от полной до нуля. Применяемые на двигателях Владимирского тракторного завода топливные насосы типа НД имеют механический регулятор прямого действия с корректором подачи топлива и автоматическим увеличением подачи на пусковых оборотах.

Принципиальная схема регулятора показана на рис. 3.1. Основной рычаг 1, который получает перемещение от муфты 2 при изменении положения грузов 3, связан с дозатором 4. На одной оси с основным рычагом установлен рычаг корректора 5, связанный через пружину 6 с рычагом управления 7. Соединительная ось серьги 8 пружины удерживает рычаг корректора в проушинах основного рычага. Между осью серьги и проушинами имеется определенный зазор, допускающий независимое от рычага корректора движение основного рычага под действием пружины запуска 9 в сторону

дополнительного увеличения подачи топлива при пуске. Режим работы двигателя устанавливается изменением предварительной деформации пружины 6 поворотом рычага управления 7, имеющим винт максимальных оборотов 10 и винт "Стоп" 11.

При номинальной нагрузке рычаг корректора 5, поворачиваясь под действием пружины 6 вместе с основным рычагом, соприкасается со штоком корректора 12. При увеличении нагрузки сверх номинальной рычаг упирается в шток корректора, что препятствует перемещению дозатора в сторону увеличения подачи, происходит резкое падение частоты вращения коленчатого вала и вала насоса. Под действием пружины 6 при заметно снизившейся центробежной силе грузов рычаг корректора нажимает на шток 12 и поворачивается, преодолевая усилие пружины корректора 13. При этом дозатор 4 получает дополнительный ход в сторону увеличения цикловой подачи, чем обеспечивается увеличение крутящего момента при снижении частоты вращения коленчатого вала.

Таким образом, при установке рычага управления 7 в положении максимальной частоты вращения коленчатого вала и увеличении нагрузки от нуля до номинальной мощности режим работы двигателя определяется протеканием регуляторной ветви скоростной характеристики. При установке рычага управления в промежуточных положениях двигатель будет работать по частичным регуляторным характеристикам.

4. Описание лабораторной установки

Регуляторные характеристики снимаются на дизеле Д-21А (D/S=10,5/12, Ne
=18,4 кВт, nn
=1800 об/мин). В качестве тормозного устройства используется электрическая балансирная машина, которая может работать как в режиме двигателя, так и в режиме генератора. Измерение крутящего момента дизеля осуществляется динамометром балансирной машины стенда. Частота вращения коленчатого вала определяется с помощью электротахометра, температура масла измеряется термопарой типа ХА, связанной с показывающим прибором – потенциометром.

5. Методика проведения эксперимента и обработки результатов

Регуляторные характеристики снимаются при различных положениях рычага управления. Каждая отдельная характеристика снимается при фиксированном положении рычага управления путем последовательного увеличения нагрузки от холостого хода до полной, соответствующей выходу на внешнюю скоростную характеристику. При этом опытные точки (режимы работы) следуют друг за другом с интервалом 20 – 30 об/мин. Замеры в каждой точке производятся после 2 –3 минут работы дизеля на данном режиме. При снятии характеристик следует определять в каждой точке частоту вращения коленчатого вала двигателя, нагрузку, температуру масла. Результаты измерений вносят в протокол испытаний (см. табл. 5.1).

5.1. Замеряемые величины

n – частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин;

рt
– показания по шкале динамометра тормоза, кгс;

tм