Винтовые характеристики при механической напряженности двигателя

С ростом частоты вращения коленчатого вала при работе по винтовой характеристике цикловая подача возрастает примерно пропорционально квадрату частоты вращения. При этом значительно увеличивается механическая нагрузка, интенсивно растут Pz, ΔР/Δφ, λ (рис. №4). Более интенсивное увеличение показателей механической напряженности у двигателей, имеющих топливный насос с регулированием по началу подачи. При частоте вращения n = (0,6 — 0,9) nном рост λ и ΔР/Δφ прекращается, т.к. наряду с увеличением цикловой подачи увеличивается давление сжатия Рс, а также начинает сказываться фактор времени (за то же время коленчатый вал поворачивается на больший угол, что при той же интенсивности горения по времени приводит к снижению интенсивности горения по углу поворота коленчатого вала).

Одновременно с ростом Pz при увеличении частоты вращения растут силы инерции, снижающие максимальную движущую силу: Рjмах = Кj n2. Совместное влияние Pjмах и Pz в конечном итоге приводит к росту показателей механической напряженности РΣмах и Δ РΣ:

РΣмах = Pz — Рjмах;

Δ РΣ = 1/2 Pz (при m = 2); Δ РΣ = 1/2 (Pzj n2) — при m = 1

Рис. 4 Изменение показателей механической напряженности двигателя 6RND-76 при работе на винт

С увеличением оборотов РΣмах растет в меньшей степени, чем Pz из-за влияния Рjмах. У 4-тактных двигателей рост Δ РΣ больше, чем у 2-тактных; следовательно, при прочих равных условиях запас прочности у них меньше.

ПоказательТΣмах = ТΣср + Δ TΣ — также возрастает с ростом n. Среднее значение касательного усилия может быть найдено из выражения: Мe = c2 n2 = ТΣср R. Откуда: ТΣср = (С2 / R)n2 = Кт n2. Как указывалось ранее, изменение амплитуды ΔTΣ определяется равенством: ΔTΣ ≈ 0,2 Pz. По общему виду закономерностей изменения ТΣ и ΔTΣ можно сделать вывод, что абсолютная величина ТΣср при возрастании оборотов растет более интенсивно, чем ΔTΣ.

С увеличением амплитуды колебания суммарного касательного усилия ΔTΣ возрастает амплитуда колебания крутящего и опрокидывающего моментов. Однако степень неравномерности вращения снижается. Степень неравномерности вращения определяется равенством /8-39/ §34, на основании которого можно написать:

δ = ΔА / ξω2 ≈ к (ΔTΣ / n2) ≈ Кδz / n2) (№7)

Знаменатель в этом равенстве растет более интенсивно, чем числитель (Pz возрастает при увеличении частоты: вращения не пропорционально n2). При снижении оборотов двигателя δ возрастает в большей степени, чем изменяется отношение Pz / n2) из-за увеличения не-равномерности цикловых подач топлива от цикла к циклу и неравномерности цикловых подач по цилиндрам. Эти факторы приводят к увеличению неравномерности распределения мощности по цилиндрам и соответствующему увеличению δ на малых оборотах.

При работе винтовой характеристике механическая напряженность может значительно увеличиться при попадании в зону резонансных (критических) оборотов. Эту зону следует проходить без задержки.

Из приведенных в настоящем разделе зависимостей видно, что при работе по винтовой характеристике основным эксплуатационным показателем механической напряженности является максимальное давление сгорания Pz, достигающее максимальных значений на режимах полных ходов и при заданной частоте вращения определяющее РΣмах ,Δ РΣ, Δ ТΣ.

Смотрите также:
а) Изменение энерго-экономических показателей
в) Изменение тепловой напряженности

Октябрь, 04, 2016 295 0
Читайте также