Эксплуатационные показатели и режим работы тракторных двигателей

Основными эксплуатационными показателями тракторного двигателя являются:

эффективная мощность, развиваемая на коленчатом валу, N_e (л. с);

число оборотов коленчатого вала двигателя в минуту п, (об/мин);

расход топлива за 1 ч работы G_T (кг/ч);

расход топлива на 1 э.л.с. за 1 ч работы — удельный расход топлива g_e (г/э.л.с.ч);

крутящий момент двигателя М_д (кем);

экономический коэффициент полезного действия г)_э.

В условиях эксплуатации в зависимости от загрузки двигателя показатели его изменяются. На рисунке 1 приведена примерная регуляторная характеристика дизельного тракторного двигателя, построенная в зависимости от числа оборотов коленчатого вала двигателя. Регуляторная характеристика относится к эксплуатационным характеристикам и представляет собой график изменения эффективной мощности, крутящего момента, часового и удельного расхода топлива в зависимости от оборотов коленчатого вала.

Рис. 1. Примерная регуляторная характеристика тракторного двигателя:

N_e — эффективная мощность двигателя, л. с,

М_d — крутящий момент двигателя, кем,

G_T — часовой расход топлива, кг/ч.

g_e — удельный расход топлива, г/э.л.с.ч.,

п — обороты коленчатого вала двигателя, об/мин

На регуляторной характеристике выделяются три режима работы двигателя: первый, соответствующий максимальным оборотам коленчатого вала двигателя (холостой ход); второй — нормальным и третий — минимальным оборотам. Диапазон изменения оборотам от максимальных холостых до нормальных называют эксплуатационным режимом работы, а от нормальных до минимальных — режимом перегрузки. Работа на режимах перегрузки должна быть кратковременной, так как при этом увеличивается износ деталей, увеличиваются колебания оборотов коленчатого вала и двигатель работает менее устойчиво. Наилучшим режимом является работа двигателя с близкой к полной его загрузке (рис. 2). Из рисунка видно, что при таком режиме достигаются наиболее высокие экономические показатели в работе.

Для обеспечения таких показателей большое эксплуатационное значение имеет характер изменения крутящего момента и оборотов коленчатого вала двигателя на режиме перегрузки. Чем больше разница между максимальным крутящим моментом и крутящим моментом на нормальных оборотах коленчатого вала, тем полнее можно использовать мощность двигателя в процессе работы при неравномерном сопротивлении агрегата. Отношение максимального крутящего момента к крутящему моменту при нормальных оборотах двигателя называют коэффициентом приспособляемости.

Этот коэффициент характеризует способность двигателя к преодолению временных перегрузок. Величина его для дизельных двигателей тракторов находится в пределах 1,1—1,2.

Из рис. 1 видно, что с увеличением крутящего момента обороты коленчатого вала двигателя уменьшаются. С уменьшением оборотов, а следовательно, и скорости движения агрегата уменьшается его сопротивление движению.

За счет этого, а также и коэффициента приспособляемости увеличивается возможность трактора для преодоления временно возросшего сопротивления агрегата без перехода на низшую передачу.

Отношение оборотов коленчатого вала, соответствующих максимальному крутящему моменту к нормальным оборотам, должно находиться в пределах 0,5—0,6. Из двух двигателей, имеющих одинаковые мощности и коэффициенты приспособляемости, условиям эксплуатации больше удовлетворяет тот, у которого величина отношения указанных оборотов наименьшая.

N_e — мощность двигателя, %,.

g_e — удельный расход топлива, %

При выпуске тракторных двигателей из ремонта показатели их работы должны соответствовать значениям, приведенным в этой таблице. Чтобы двигатель хорошо работал, необходимо своевременно и правильно выполнять технический уход за ним.

Для оценки выгодности применения двигателя по расходу топлива определяют удельный расход его и экономический коэффициент полезного действия. Удельный расход определяют делением часового расхода топлива на развиваемую двигателем мощность по формуле.

Например, если двигатель трактора МТЗ-50 потребляет за 1 ч 9,75 кг дизельного топлива (G_p=9,75 кг/ч) и развивает при этом мощность в 50 э.л.с. (N_e = 50 э.л.с), то удельный расход топлива будет равен.

Экономический коэффициент полезного действия двигателя определяют по формуле.

где 632 — тепловой эквивалент 1 л. с. ч (работа, совершаемая 1 л. с. за 1 ч, эквивалентная 632 ккал);

g_e — удельный расход топлива, кг/э. л. с. ч;

Н — теплотворная способность топлива, ккал/кг.

Таблица 1