Показатели двигателей.

Работу двигателей оценивают по следу­ющим показателям: эксплуатационной мощности , частоте вращения и крутящему моменту М_к, часовому и удельному эксплуатационным расходам топлива , а также по их токсичности.

Основной показатель — мощность. Возможная производительность трак­торного агрегата равна произведению ширины захвата на скорость: Так какВпропорциональна сопротив­лению агрегата: , то можно за­писать: (знак «=» означает в данном случае пропорционально). По­скольку , то от­сюда вывод: , "т. е. производи­тельность агрегата пропорциональна мощности, развиваемой двигателем.

Также можно доказать, что расход топ­лива на гектар пропорционален удельно­му эксплуатационному расходу топлива:

Режимы работы дви­гателей.При работе автотракторных двигателей можно выделить нагрузоч­ные, скоростные, тепловые и другие ре­жимы. Нагрузочные режимы характе­ризуют изменение во времени момен­тов сопротивления и мощности, скоро­стные — изменение частоты вращения, тепловые — изменение температуры двигателя и т. д.

По характеру изменения процессы делят настационарные и нестационар­ные. Первые могут иметь стабильную величину — стационарные установив­шиеся или колебательный характер — стационарные неустановившиеся, ког­да при колебательном характере значе­ние среднего момента сопротивления постоянно. Нестационарные процессы характеризуются резким изменением режима нагрузки: разгон агрегата, об­гон, движение на уклоне (подъем, спуск), торможение и т. д.

По величине нагружения режимы работы характеризуются коэффициен­том загрузки — отношением развивае­мой мощности к номинальной, момен­та сопротивления к номинальному мо­менту двигателя:

Чем больше коэффициент загрузки, тем лучше загружен двигатель, тем больше отбираемая от него мощность, тем лучше его экономичность. Задача техника-механика: обеспечить работу двигателя с максимально возможным коэффициентом загрузки.

Большую часть времени работа тракторных двигателей происходит при стационарной неустановившейся на­грузке с высоким коэффициентом заг­рузки 0,7... 1. Для автомобильных дви­гателей колебательный характер на­грузки менее выражен. Загрузка состав­ляет 0,4...0,6 номинальной. Полная мощность автомобильного двигателя тре­буется при разгоне, обгоне, движении на подъем и по бездорожью. Наиболее тяжелым режимом для всех машин и их двигателей является процесс разгона.

Надежность двигателя.Понятие «на­дежность» определяет срок службы двига­теля. Оно включает много направлений: долговечность, которая определяется выдерживанием высокой теплонапряженности и износостойкостью; мини­мум отказов в работе, минимум точек технического обслуживания (ТО), мини­мум затрат времени на проведение ТО.

Теплонапряженность характеризует способность двигателя длительное вре­мя работать при полной нагрузке, т. е. при полной подаче топлива. Трактор­ные двигатели рассчитаны на такой ре­жим, автомобильные менее неприхот­ливы, так как средняя их загрузка в 1,5...2 раза меньше.

Износостойкость во многом зависит от технологии изготовления, начиная от выбора применяемых сталей и дру­гих материалов до современных мето­дов обработки деталей. Однако очень многое зависит от эксплуатационни­ков: своевременность и полнота прове­дения операций ТО, применение сма­зочных материалов и топлива в соот­ветствии с инструкцией, выбор режима нагружения и комплектования машин­но-тракторных агрегатов (МТА), под­держание технических условий эксплу­атации (температура охлаждающей жидкости, уровень масла в поддоне, точность регулировок и т. д.).

Соответствие экологическим требова­ниям. Всовременном мире требования экологии ДВС выходят на одно из пер­вых мест по предъявляемым требовани­ям. Во-первых, это жесткие нормы по токсичности выбросов (отработавших газов), во-вторых это шумность двига­теля. Требования по токсичности более подробно рассмотрены в главе 3.

Шумность определяется звуком, со­провождающим выброс отработавших газов, а также вибрациями, которые сопутствуют работе двигателя. Шум­ность оценивают по уровню шума, ко­торый должен быть: в кабине автомо­биля не более 80 дБ, в кабине тракто­ра — не более 85 дБ. На расстоянии 1 м от двигателя с открытым капотом уро­вень шума не должен превышать 100 дБ. Пока этим требованиям соот­ветствуют далеко не все отечественные машины.

Упрощение технического обслужива­ния.Одна из целевых задач в развитии ДВС — двигатель вообще не должен требовать технического обслуживания (также как трактор и автомобиль в це­лом). Поэтому в новых моделях все на­правлено на уменьшение времени, зат­рачиваемого на выполнение ТО, а именно: снижают число точек проведе­ния регулировочных работ, заправки смазочными материалами и другими техническими жидкостями; заменяют ручное смазывание централизованным; вводят автоматическую регулировку за­зоров (например, клапанов).

Переход на двигатели с впрыском бензина и электронным управлением привел к повышению значимости по­стоянного диагностирования техничес­кого состояния ДВС электроникой, что позволяет на ранних стадиях «болезни» двигателя провести мероприятия, обес­печивающие безотказную работу в те­чение всего срока службы.

Вопросы выходного контроля:

1. По каким признакам классифицируют двигатели?

2. Перечис­лите механизмы и системы, из которых состоит двигатель.

3. Что называют степенью сжатия, ра­бочим объемом цилиндра, рабочим объемом двигателя? 4. Что такое рабочий цикл? Как он осуществляется в четырехтактном карбюратор­ном двигателе?

5. Как происходит рабочий цикл в четырехтактном дизеле?

6. Назовите порядок работы цилиндров рядного четырехцилиндрового двигате­ля.

Домашнее задание:И.П.Ксеневич «Трактор МТЗ-80 и его модификации», с 15-26.