Нагрузочная характеристика карбюраторного двигателя

Зависимости изменения параметров цикла от нагрузки показаны на рисунок а. Удельный расход топлива согласно уравнению зависит от произведения ni и nm.

На холостом ходу вся развиваемая в цилиндрах двигателя индикаторная мощность затрачивается на преодоление внутренних потерь, а эффективная мощность с коленчатого вала двигателя не «снимается», поэтому ge стримится к бесконечности (рис. б).

При переходе от холостого хода к частичным нагрузкам растут значения ni и nm, что приводит к уменьшению ge и в момент наибольшего значения произведения ni и nm удельный расход топлива ge достигает своего минимального значения. При полной нагрузке (ре = 100 %) и близкой к ней индикаторный КПД уменьшается, так как в этом случае двигатель работает на обогащенном составе смеси. который не обеспечивает полного сгорания топлива, т. е. не вся введенная теплота преобразуется в индикаторную работу. Поэтому удельный расход топлива увеличивается при нагрузках более 75 %. Поскольку одним из условий снятия нагрузочной характеристики является постоянство частоты вращения коленчатого вала, то понятно, что каждому значению частоты вращения будет соответствовать своя нагрузочная характеристика.

Рис. Нагрузочные характеристики карбюраторного двигателя: а — зависимости изменения основных параметров цикла от нагрузки; б — зависимости изменения показателей работы двигателя от нагрузки

На рисунке показаны нагрузочные характеристики одного из карбюраторных двигателей при разных частотах вращения коленчатого вала. Если значения минимальных удельных расходов топлива характеристик соединить касательной (штрихпунктирная линия), то получим линию, которая называется экономической или универсальной нагрузочной характеристикой.

В реальных условиях эксплуатации режимы работ, соответствующие экономической характеристике, используются крайне редко, так как в карбюраторном двигателе большинство нагрузок имеют повышенные значения ge, что является их недостатком.

Для улучшения топливной экономичности карбюраторного двигателя используют работу на обедненных смесях или вовсе отказываются от карбюратора и переходят на систему с впрыском топлива.

Так как по условию n = const, то часовой расход топлива Gт согласно уравнению зависит только от отношения nv/а.

Из нагрузочных характеристик видно, что с изменением нагрузки значительно меняется коэффициент наполнения nv, (от 0,18 до 0,23 на холостом ходу и от 0,78 до 0,82 при полной нагрузке). В результате часовой расход топлива растет пропорционально увеличению нагрузки, а резкое его повышение на нагрузках, близких к полной, объясняется началом работы экономайзера.

Рис. Нагрузочные характеристики двигателя ЗИЛ-131 при различных значениях частоты вращения коленчатого вала: 1 — n = 3000 мин^-1; 2 — n = 2500 мин^-1; 3 — n = 2000 мин^-1; 4 — n = 1500 мин^-1; 5 — n = 1000 мин^-1