Что такое длительный режим работы двигателя

Линии постоянного расхода топлива универсальной характеристики, представленные на рис. 9, позволяют не только выделить области минимального расхода топлива, но и являются исходными данными для разработки правил экономичного управления автомобилем. Рассматриваемая область расположена всегда ниже границы внешней скоростной характеристики.

Минимальный удельный расход топлива при работе двигателя по нагрузочной характеристике с постоянной частотой вращения коленчатого вала соответствует мощности приблизительно 75% от максимального ее значения для данного режима.

Отклонение режима работы двигателя от оптимального сопровождается ухудшением его топливной экономичности. Увеличение удельного расхода топлива при пониженной частоте вращения и мощности двигателя обусловлено ростом относительных насосных и тепловых потерь, а также ухудшением процессов смесеобразования. Для обеспечения стабильности воспламенения на этих режимах необходимо обогащать горючую смесь, что связано с дополнительным ухудшением топливной экономичности двигателя. Экономичная область работы двигателей грузовых автомобилей с карбюраторными двигателями находится в пределах 1500…2000 об/мин, а легковых — 2500—3000 об/мин.

Повышение удельного расхода топлива на режимах максимальных или близких к ним нагрузок является следствием увеличенных потерь на трение, дополнительного расхода мощности на привод вспомогательных агрегатов силовой установки и обогащения горючей смеси. Наиболее экономичен предэкономайзерный режим. В случае применения карбюраторов с последовательным включением камер экономичным считают режим, соответствующий началу включения дополнительной камеры, а на высоких скоростях движения — эко-ностата.

Закономерность изменения универсальной характеристики дизеля отличается от такой же закономерности карбюраторного двигателя. Снижение частоты вращения высокооборотного двигателя до 2200 об/мин сопровождается улучшением топливной экономичности.

В городских условиях автомобильные двигатели по различным причинам работают вне экономичной области, при низкой частоте вращения и частичных нагрузках, для которых характерны повышенные удельные расходы топлива. Экономичная же область работы двигателя находится между 45 и 75% максимальной частоты вращения коленчатого вала, что вытекает из анализа универсальных характеристик двигателя.

Режимы работы автомобилей.

Из таблицы следует, что режимы разгона наиболее представительны как по продолжительности, так и по расходу топлива. Этим и можно объяснить повышенное внимание к ним со стороны водителей и работников технических служб АТП .

Продолжительность работы автомобиля на постоянных режимах относительно невелика, а их влияние на основные показатели автомобиля весьма заметно.

Холостой ход. Продолжительность работы двигателя на холостом ходу автомобилей составляет 17…22%, автобусов 29%, достигая у легковых таксомоторов

В условиях междугородного сообщения эта продолжительность в зависимости от параметров и состояния дорожной сети, а также от характеристик транспортных потоков составляет 1…5%. Большие значения относятся к насыщенным автомагистралям, например к дорогам Московской области.

Двигатель на холостом ходу, как известно, не производит полезной работы, поэтому водитель должен стремиться к ограничению продолжительности этого режима. Если работа автомобиля на холостом ходу не связана прямо или косвенно с безопасностью дорожного движения, то при любой остановке, превышающей две минуты, необходимо выключать двигатель.

Режимы ускорения. В городских условиях продолжительность работы автомобиля на неустановившихся режимах достигает 67%. В часы пик доля режимов разгона дополнительно увеличивается на 10…20%. Протяженность участков разгона и замедления, существенным образом влияющих на среднюю техническую скорость движения, составляют 70…80% от общего пути, пройденного автомобилем.

На долю режимов разгона падает 45…51 % общего количества потребляемого топлива. Во время разгона расход топлива в 1,35…1,45 раза больше, чем при равномерном движении автомобиля на этом же участке. Это можно объяснить тем, что значительная часть топлива, расходуемая на приобретение автомобилем кинетической энергии, при замедлении может быть обращена в полезную работу лишь частично. В процессе разгона грузового автомобиля средней грузоподъемности с карбюраторным двигателем с места путем последова-.

тельного переключения передач до скорости 40 км/ч на преодоление инерционных сил дополнительно расходуется 50…60 г топлива.

Расход топлива на режимах разгона прежде всего зависит от средней величины ускорения автомобиля, производительности ускорительного насоса, частоты и качества выполнения приемов переключения передач, а также от суммарного числа оборотов коленчатого вала, приходящихся на единицу пути.

Испытания автомобиля с различными типами ускорений показали, что наиболее экономичный разгон достигается при ускорении 1 м/с2.

Средние величины ускорений грузовых автомобилей, работающих о прицепами, в 1,3…1,5 раза меньше, чем у одиночных автомобилей.

Важный резерв снижения расхода топлива — совершенствование организации дорожного движения путем уменьшения его неравномерности. Снизить неравномерность можно правильным формированием однородности транспортного потока, сокращением числа остановок перед светофорами и перекрестками, а также использованием водителем менее напряженных объездных магистралей.

Влияние количества остановок на расход топлива может быть показано на примере испытания автомобиля на участке протяженностью 4 км.

Организация безостановочного движения на маршрутах, обеспечивающих более высокие эксплуатационные скорости, снижает расход топлива на 20…25% по сравнению с расходом на загруженных магистралях города. В связи с этим, выбирая маршрут движения, водитель должен помнить, что кратчайший путь с точки зрения экономии топлива не всегда является оправданным.

Наиболее целесообразно использование объездных (кольцевых) или хордовых автомагистралей (с интенсивностью до 250 авт/ч) вне центральной части города. Специальные опыты позволили установить, что при проезде грузового автомобиля через центральную часть города Москвы (кратчайшее расстояние) расход топлива увеличивается на 15…20%, а продолжительность движения возрастает в 1,5…1,7 раза по сравнению с теми же данными на маршрутах с менее интенсивным движением. Объяснить это можно прежде всего ростом интенсивности автомобильного движения, которая в центральной части города ежегодно возрастает на 8… 10%.

Заметное влияние на расход топлива оказывает и расстояние между светофорами. Измерения в реальных условиях эксплуатации позволили выявить следующую закономерность.

С точки зрения экономической эффективности транспортных средств, расстояние между светофорами должно составлять не менее 750…1000 м.

Введение ограничения скорости движения тесно связано с расходом топлива (рис. 10). Анализ показывает, что грузовой автомобиль средней грузоподъемности при ограничении максимальной скорости на междугородных магистралях до 50 км/ч расходует топлива на 12% больше, чем при эффективной экономичной скорости 60…65 км/ч. Эта разница еще больше при уменьшении максимальной скорости до 40 км/ч.

Читать еще: Что за двигатель заз вида

Следует отметить, что ограничение максимальной скорости движения в городах и на междугородных магистралях не противоречит созданию двигателей с достаточным запасом мощности. В разумных пределах этот запас необходим для обеспечения высоких динамических качеств, эффективного преодоления пйдъемов и выполнения быстрых обгонов и маневров.

Установившиеся режимы. Продолжительность работы автомобиля на установившихся режимах относительно невелика, но ее влияние на основные показатели автомобиля весьма заметно.

Около 40% грузовых автомобилей двигаются на междугородных магистралях со скоростью 60 км/ч, в центральной части города — 22 км/ч, а на хордовых маршрутах — 29 км/ч. Движение автомобилей с постоянными скоростями обеспечивает снижение расхода топлива до 35…42% по сравнению с расходом топлива на неустановившихся режимах.

Минимальный расход топлива у грузовых автомобилей с карбюраторными двигателями при движении по горизонтальному участку на прямой передаче (без помех) соответствует скорости 25…30 км/ч, а с дизелями — 35…40 км/ч. Однако при таких скоростях резко снижается производительность автомобиля.

Аналогичные закономерности характерны и для легковых автомобилей. Эффективная экономичная скорость движения «Волги» ГАЗ -24 равна 80…85 км/ч, расход топлива в этом случае равен 13,5 л/100 км, а для «Волги» ГАЗ -ЗЮ2 он несколько меньше—12,1 л/ 100 км. При движении же автомобиля со скоростями 30…35 км/ч удельный расход топлива увеличивается в 1,8…2 раза.

Чтобы понять физический смысл приведенных закономерностей, необходимо обратиться к нагрузочной характеристике двигателя. Влияние нагрузки на топливную экономичность двигателя показано на рис. 3. С уменьшением нагрузки удельный расход топлива заметно повышается что связано с ухудшением рабочего процесса, относительным увеличением доли остаточных газов, а также с ростом потерь тепла в системе охлаждения и с ОГ.

Важную роль в снижении расхода топлива играет и правильный выбор необходимой передачи применительно к конкретной дорожной обстановке. При равномерном движении автомобиля с постоянной скоростью, но на различных передачах, расход топлива существенно меняется. Для автомобиля ЗИЛ -130, двигающегося с одной и той же скоростью на третьей или четвертой передачах, расход топлива соответственно повышается на 25 и 16% по сравнению с расходом на прямой передаче.

При движении автомобиля «Жигули» BA3-2103 по горизонтальному участку дороги на любой из промежуточных передач наблюдается повышенный расход топлива во всем диапазоне скоростей. Наиболее наглядно это видно на примере движения автомобиля со скоростью 40 км/ч, которая может быть достигнута на любой промежуточной передаче. На третьей передаче расход топлива увеличивается на 12%, на второй — на 70%, а на первой — возрастает в три раза.

Движение автомобиля с небольшими скоростями на прямой передаче сопровождается малой частотой вращения коленчатого вала, снижающей величину давления в системе смазки. Поэтому продолжительное время ездить на прямой передаче со скоростями, близкими к минимально устойчивой (менее 40 км/ч), нецелесообразно. Частота вращения коленчатого вала двигателя, соответствующая такой скорости, для различных моделей легковых автомобилей равна 1500…1600 об/мин.

Структура и параметры транспортных потоков оказывают заметное влияние на формирование режимов работы автомобилей. Максимальное число (плотность) транспортных средств, двигающихся в одной пачке (потоке), достигает 130…140 единиц, что практически соизмеримо с длиной перегонов между пешеходными переходами и перекрестками. Расход топлива при свободном движении автомобиля ЗИЛ -130 с полной нагрузкой и скоростью 35 км/ч на 1 км пути составляет 230 см3, а при интенсивности движения, равной 600 авт/ч, он достигает 353 см3, т. е. увеличивается на 65%.

Влияние интенсивности дорожного движения на расход топлива носит сложный характер. В случае увеличения средней скорости движения до 40 км/ч, несмотря на рост интенсивности дорожного движения, наблюдается уменьшение расхода топлива.

Таким образом, расход топлива у автомобиля в транспортном потоке (из-за неравномерности дорожного движения) существенно отличается от расхода у одиночного автомобиля на горизонтальном участке дороги. Именно поэтому в городских условиях водитель должен следить за равномерным движением автомобиля с постоянными скоростями.

Режимы замедления. В городских условиях продолжительность работы грузовых автомобилей на режиме ПХХ достигает 25% общего баланса времени пребывания автомобиля на линии. В этом режиме двигатель, не совершая транспортной работы, потребляет в среднем 8… 12% топлива от его общего расхода.

При переходе двигателя на режим ПХХ путем резкого закрытия дроссельной заслонки происходит значительное и ненужное переобогащение горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя.

Специальные эксперименты показали, что торможение грузового автомобиля средней грузоподъемности со скорости 30…40 км/ч до полной остановки приводит к безвозвратной потере энергии, эквивалентной 60 г топлива.

В городских условиях наиболее характерный режим ПХХ соответствует частоте вращения коленчатого вала 1400 об/мин и полному закрытию дроссельной заслонки.

Существует два принципиальных направления снижения токсичности отработавших газов на режимах ПХХ . Первое связано с интенсификацией процесса сгорания, а второе — с его прекращением. Для первой группы устройств характерны подача дополнительного количества горючей смеси и изменение параметров системы зажигания. К ним относят приоткрыватели дроссельной заслонки, демпферы ее закрытия и обводные системы, обеспечивающие снижение выброса СН на 40…65%, но одновременно с этим ухудшающие топливную экономичность на 4…5%. В этом случае несколько ухудшается и эффективность торможения двигателем.

Ко второй группе устройств относят: ограничители разрежения, экономайзеры ПХХ и комбинированные системы.

Общие рекомендации водителю по выбору режимов работы двигателя и автомобиля следующие:
— -экономичная эффективная скорость движения на горизонтальном участке дороги должна быть на 25…30% меньше максимальной скорости автомобиля;
— частота вращения коленчатого вала должна быть на 30…40% ниже номинальной частоты вращения для данного типа двигателя.

В процессе движения важнейшую роль играют правильный выбор и прогнозирование режима работы двигателя и скорости движения автомобиля, рациональное применение техники переключения передач, использование наката с учетом профиля и состояния дорожного покрытия, а также правильная оценка ДТС в целом.

Читать еще: Что относиться к тепловым двигателям

Номинальные режимы работы электродвигателей

По условиям нагревания двигателей различают восемь режимов работы, обозначенных S1, S2, … S8.

S1. Продолжительный номинальный режим

Характеризуется тем, что за время работы с номинальной нагрузкой температура перегрева двигателя достигает установившегося значения t_уст. Идеализированная нагрузочная диаграмма электропривода и кривая t=f(t) изображены на рисунке. В таком режиме работает электропривод таких механизмов, как вентиляторы, насосы, конвейеры, транспортеры.

S2. Номинальный кратковременный режим

Характеризуется тем, что за время кратковременной работы с номинальной нагрузкой температура перегрева двигателя не достигает установившегося значения, а за время отключенного состояния двигатель успевает охладиться до температуры окружающей среды. Идеализированная нагрузочная диаграмма электропривода и кривая изменения температуры перегрева представлены на рисунке. В таком режиме работает, например, электропривод механизмов с моментом сопротивления, обусловленным вязким трением. Длительность кратковременной работы стандартизована и составляет 15, 30, 60, 90 минут.

S3. Повторно-кратковременный номинальный режим

Характеризуется тем, что за время работы температура перегрева двигателя не достигает установившегося значения, а за время паузы, двигатель не успевает охладиться до температуры окружающей среды. Идеализированная нагрузочная диаграмма и кривая t=f(t) изображены на рисунке. Для характеристики этого режима принят символ ПВ% (продолжительность включения)

Используется и понятие относительной продолжительности включения

Время цикла не должно превышать 10 минут. Стандартные значения ПВ%: 15%, 25%, 40%, 60%.

S4. Повторно-кратковременный номинальный режим с частыми пусками

Характеризуется тем же, что и режим S3, но в этом режиме на нагрев двигателя существенно влияют пусковые потери. Идеализированная нагрузочная диаграмма и зависимость t=f(t) изображены на рисунке.

Нормируемые значения ПВ% те же, что и для режима S3. Нормируется так же число пусков. Стандартное число пусков в час 30, 60, 120, 240.

Для этого режима используется также такой показатель, как коэффициент инерции

, равный отношению суммарного, приведенного к валу двигателя момента инерции системы, к моменту инерции ротора (якоря) самого двигателя. Нормированные значения коэффициента инерции 1,2; 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10.

S5. Повторно-кратковременный номинальный режим с частыми пусками и электрическим торможением

Этот режим характеризуется тем же, что и режим S3, но в этом режиме на нагреве двигателя сильно сказываются потери при пуске и торможении.

Нормируемы значения ПВ% и числа пусков такие же, что и для режима S4. Нормированные значения коэффициента инерции F_у 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 4.

S6. Перемежающийся номинальный режим

Характеризуется тем, что за время работы с номинальной нагрузкой температура перегрева двигателя не достигает установившегося значения, а за время холостого хода он не охлаждается до температуры окружающей среды. Для обозначения этого режима используется символ ПН% (продолжительность нагрузки)

Продолжительность цикла не должна превышать 10 минут. Нормированные значения ПН% = 15, 25, 40,60%.

S7. Перемежающийся номинальный режим с частыми реверсами

Характеризуется тем, что периоды неизменной номинальной нагрузки чередуются с периодами реверса, причем периоды нагрузки не настолько длительны, чтобы превышения температуры двигателя могли достигнуть установившихся значений. В этом режиме потери при реверсе оказывают существенное влияние на нагрев двигателя, работающего без остановки. Режим характеризуется числом реверсов в час (30, 60, 120, 240) и коэффициентом инерции (как для режима S5).

S8. Перемежающийся номинальный режим с двумя и более скоростями

Это режим, при котором периоды с одной нагрузкой на одной угловой скорости чередуются с периодами работы на другой угловой скорости при соответствующей этой скорости нагрузке. В этом режиме потери при переходе с одной угловой скорости на другую оказывают существенное влияние на нагрев двигателя, но периоды нагрузки на каждой из угловых скоростей не настолько длительны, чтобы температура перегрева двигателя могла достичь установившегося значения. Этот режим характеризуется числом циклов в час, коэффициентом инерции и относительной продолжительностью нагрузки на отдельных ступенях, определяемой для данного конкретного случая с тремя установившимися скоростями по формулам:

Нормированные значения числа циклов в час: 30,60;120,240; коэффициента инерции: 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 4.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Номинальные режимы работы электродвигателей

По условиям нагревания различают восемь режимов работы электродвигателей, обозначемых S1, S2, … S8.

S1. Продолжительный номинальный режим

Характеризуется тем, что за время работы с номинальной нагрузкой температура перегрева двигателя τ достигает установившегося значения t_уст. Под температурой перегрева понимают разность τ=t°-t_окр.ср. Идеализированная нагрузочная диаграмма P=f(t) и кривая t=f(t) изображены на рис. 6.2.1. В таком режиме работает электропривод таких механизмов, как вентиляторы, насосы, транспортеры.

S2. Номинальный кратковременный режим

Характеризуется тем, что за время кратковременной работы t_к с номинальной нагрузкой температура перегрева двигателя не достигает установившегося значения, а за время отключенного состояния двигатель успевает охладиться до температуры окружающей среды.

Идеализированная нагрузочная диаграмма электропривода и кривая изменения температуры перегрева представлены на рис. 6.2.2. В таком режиме работает, например, электропривод механизмов с моментом сопротивления, обусловленным вязким трением. Длительность кратковременной работы стандартизована и составляет 15, 30, 60, 90 минут.

S3. Номинальный повторно-кратковременный режим

Характеризуется тем, что за время работы с номинальной нагрузкой температура перегрева не достигает установившегося значения, а за время паузы, двигатель не успевает охладиться до температуры окружающей среды. Идеализированная нагрузочная диаграмма и кривая t=f(t) изображены на рис. 6.2.3. Для характеристики этого режима принят символ ПВ% (продолжительность включения)

Читать еще: Z14xep двигатель работает как дизель

Используется и понятие относительной продолжительности включения ε

Время цикла не должно превышать 10 минут. Стандартные значения ПВ%: 15%, 25%, 40%, 60%.

S4. Номинальный повторно-кратковременный режим с частыми пусками

Характеризуется тем же, что и режим S3, но в этом режиме на нагрев двигателя существенно влияют пусковые потери. Идеализированная нагрузочная диаграмма и кривая t=f(t) изображены на рис. 6.2.4.

Нормируемые значения ПВ% те же, что и для режима S3. Стандартное число пусков в час 30, 60, 120, 240.

Для этого режима используется также такой показатель, как коэффициент инерции, представляющий отношение суммарного приведенного к валу двигателя момента инерции всей системы электропривода, к моменту инерции ротора или якоря самого двигателя .

Нормированные значения коэффициента инерции 1,2; 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10.

S5. Номинальный повторно-кратковременный режим с частыми пусками и электрическим торможением

Этот режим также характеризуется тем же, что и режим S3, но в этом режиме на нагреве двигателя сильно сказываются потери при пуске и торможении.

Нормируемы значения ПВ% и числа пусков такие же, что и для режима S4. Значения коэффициента инерции F_у 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 4.

Идеализированная нагрузочная диаграммы и кривая τ(t) приведена на рис. 6.2.5.

S6. Номинальный перемежающийся режим

Продолжительность цикла не должна превышать 10 минут. Нормированные значения ПН% = 15, 25, 40, 60%.

Соответствующий график P=f(t) и τ=f(t) изображены на рис. 6.2.6.

S7. Номинальный перемежающийся режим с частыми реверсами

Характеризуется тем, что периоды неизменной номинальной нагрузки чередуются с периодами реверса, причем периоды нагрузки не настолько длительны, чтобы температура перегрева могли достигнуть установившихся значений. В этом режиме потери при реверсе оказывают существенное влияние на нагрев двигателя, работающего без остановки.

Числом реверсов в час 30, 60, 120, 240. Коэффициентом инерции такой же, что и в режиме S5.

Идеализированная нагрузочная диаграммы и кривая τ=f(t) приведена на рис. 6.2.7.

S8. Номинальный перемежающийся режим с двумя и более скоростями

Это режим, при котором периоды с одной нагрузкой и соответствующей ей угловой скорости чередуются с периодами работы с другой нагрузкой и соответствующей ей угловой скорости.

Потери энергии при переходе с одной скорости на другую в этом случае оказывают существенное влияние на нагрев двигателя, но периоды нагрузки на каждой из угловых скоростей не настолько длительны, чтобы температура перегрева двигателя могла достичь установившегося значения.

Данный режим характеризуется числом циклов в час, коэффициентом инерции и продолжительностью нагрузки на отдельных участках работы

Нормированные значения числа циклов в час: 30, 60; 120, 240. Коэффициент инерции: 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 4.

Дата добавления: 2018-05-12 ; просмотров: 317 ; Мы поможем в написании вашей работы!

режим работы двигателя

Политехнический терминологический толковый словарь . Составление: В. Бутаков, И. Фаградянц . 2014 .

режим прерывистого горения
режим работы энергосистемы

Смотреть что такое «режим работы двигателя» в других словарях:

Режим работы двигателя — состояние, характеризуемое совокупностью параметров двигателя в конкретных условиях полёта при определенном постоянном положении основного регулирующего двигатель устройства (рычага управления двигателем при ручном управлении или задатчика… … Энциклопедия техники

режим работы двигателя — режим работы двигателя состояние, характеризуемое совокупностью параметров двигателя в конкретных условиях полёта при определенном постоянном положении основного регулирующего двигатель устройства (рычага управления двигателем при ручном… … Энциклопедия «Авиация»

Расчётный режим работы двигателя — задаваемый при проектировочном расчёте авиационного воздушно реактивного двигателя режим его работы. При проектировании определяются размеры проходных сечений проточной части двигателя и его составных частей компрессора, турбины, камеры сгорания … Энциклопедия техники

расчётный режим работы двигателя — расчётный режим работы двигателя задаваемый при проектировочном расчёте авиационного воздушно реактивного двигателя режим его работы. При проектировании определяются размеры проходных сечений проточной части двигателя и его составных… … Энциклопедия «Авиация»

РЕЖИМ РАБОТЫ СУДОВЫХ МЕХАНИЗМОВ — рабочее состояние механизма, характеризуемое определ. сочетанием значений параметров его работы. Понятие режима работы суд. механизмов несколько условно, т. к. оно определяется кол вом параметров, замеряемых в конкретных условиях. Разнообразие… … Морской энциклопедический справочник

продолжительный номинальный режим работы — 3.11 продолжительный номинальный режим работы (S1): Режим работы при неизменной номинальной нагрузке, продолжающейся столько времени, что превышение температуры всех частей электрической машины, аппарата или прибора, при неизменной температуре… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

кратковременный номинальный режим работы — 3.12 кратковременный номинальный режим работы (S2): Режим, при котором периоды неизменной номинальной нагрузки чередуются с периодами отключения. При этом периоды нагрузки не настолько длительны, чтобы превышения температуры всех частей… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

моторный режим работы — 3.14 моторный режим работы (motoring): Работа двигателя без топлива с отключенным зажиганием. Источник: ГОСТ Р 52946 2008: Нефтепродукты. Определение детонационных характеристик моторных и авиационных топлив. Моторный метод … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

0 0 голоса

Рейтинг статьи