2.3.1. Основные сведения
Работа двигателей в различных эксплуатационных условиях всегда характеризуется некоторым соотношением основных их показателей.
Это соотношение в определенном временном интервале определяет режим работы ДВС.
Основные показатели, определяющие режим работы ДВС, следующие: Ne — эффективная мощность; Ме — эффективный вращающий момент; Gt — часовой расход топлива; ge — удельный эффективный расход топлива; Pе — среднее эффективное давление газов; nе — частота вращения коленчатого вала при полной подаче топлива.
Режим работы двигателя может быть установившимся и неустановившимся.
При установившемся режиме показатели работы двигателя (частота вращения коленчатого вала, вращающий момент, мощность и др.) на рассматриваемом отрезке времени постоянны, в отличие от неустановившегося режима.
Диапазон режимов работы двигателя может быть ограничен различными факторами. Например, максимальная скорость вращения коленчатого вала может быть ограничена механической и тепловой напряженностью деталей. Минимальная частота вращения коленчатого вала двигателя ограничивается условиями устойчивой работы. При этом соотношение показателей работы двигателя не остается постоянным.
При оптимальном режиме двигателя достигается либо максимальное значение одного из показателей Ne, Ме, ре, nе, либо минимальное значении ge, а остальные показатели принимают промежуточное значение.
Полной нагрузкой двигателя называется режим работы при полной подаче топлива, т.е. при максимальном положении органов управления подачей топлива системы питания (полностью открытая дроссельная заслонка бензинового двигателя или положение рейки топливного насоса высокого давления на полную подачу топлива дизеля).
Частичной нагрузкой двигателя называется любой режим работы двигателя при частичной подаче топлива, т.е. при промежуточном положении органов управления подачей топлива системы питания.
Показатели работы двигателя существенно влияют на эксплуатационную эффективность машины, в состав которой он входит. Для оценки эксплуатационной эффективности машины необходимо знать показатели работы двигателя на разных режимах работы машины. Показатели работы двигателя принято оценивать по их графическим зависимостям от изменения одного из основных его параметров, характеризующих режим работы (частота вращения
коленчатого вала, вращающий момент, мощность и др.). Такие зависимости называются характеристиками двигателя. Эти характеристики используются для оценки тяговых, скоростных, динамических качеств машины, технического состояния ДВС, экономической эффективности машины и др. По ним сравнивают между собой различные двигатели.
Стандартами предусмотрены четыре основные характеристики ДВС: скоростные, регулировочные, нагрузочные и регуляторные. Эти характеристики снимаются на специальных стендах, оборудованных тормозами, устройствами для измерения частоты вращения коленчатого вала и расхода топлива. С помощью тормозов можно нагружать двигатель нужным вращающим моментом.