Нагрузочная характеристика дизельного двигателя

Особенностью изменения значений параметров ni, nv, nm от нагрузки у дизелей является их плавный характер (рис. а).

Поэтому согласно уравнению удельный расход топлива ge = f(ni, nm) имеет аналогичный характер изменения (рис. б), при котором на большинстве частичных нагрузок значения удельных расходов топлива близки к минимальным (точка 4).

Так как при работе дизеля коэффициент наполнения nv меняется незначительно (рис. а), то часовой расход топлива Gт зависит только от изменения коэффициента избытка воздуха а и имеет плавно нарастающий характер (рис. б).

Рис. Нагрузочные характеристики дизеля: а — зависимости изменения основных параметров цикла от нагрузки; 6 — зависимости изменения показателей работы двигателя от нагрузки; 1 — нижний предел дымления; 2 — максимальная мощность двигателя; 3 — сильное обогащение смеси; 4 — минимальный удельный расход топлива; 5— установка упора рейки ТНВД при всережимном регуляторе

Заштрихованная область нагрузочной характеристики означает, что при данной нагрузке двигатель работает с дымлением (отработавшие газы выходят в виде черного дыма), что свидетельствует о сильном недогорании топлива, тепловых нагрузках внутри цилиндрового пространства, нагарообразовании и закоксовывании поршневых колец. При этом снижается экономичность работы двигателя, а при длительной работе с дымлением возможна его поломка.

Поэтому эксплуатация дизеля на нагрузках, соответствующих зоне дымления, недопустима. Подача топлива в этом случае ограничивается упором рейки ТНВД.

На нагрузочной характеристике дизеля имеется ряд характерных точек (рис. б):

• точка 7 — начало появления дыма в отработавших газах — нижний предел дымления по нагрузке или эксплуатационный предел повышения нагрузки (соответствующая ей мощность называется предельной);
• точка 2— максимально возможная мощность двигателя, верхняя граница предела дымления по нагрузке;
• точка 3 — значения показателей работы (в данном случае ge) при дальнейшем увеличении нагрузки после прохождения верхнего предела дымления (свидетельствует об ухудшении экономичности);
• точка 4 — минимальный удельный расход топлива;
• точка 5 — при всережимном регуляторе определяет место установки упора рейки ТНВД.

Нагрузочные характеристики позволяют оценить топливную экономичность двигателей и определить способы ее улучшения. Она используется при проектировании топливной аппаратуры, и при контроле регулировок, технического состояния и качества ремонта двигателя.