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

Дата добавления: 2017-01-14