Регулировочная характеристика двигателя по зажиганию

Регулировочная  характеристика карбюраторного двигателя  по составу смеси (рис. 15.1, а) снимается при постоянном числе оборотов и неизменном положении дроссельной заслонки. Температуры охлаждающей воды и картерного масла при снятии всех характеристик поддерживаются наивыгоднейшими и неизменными. Опережение зажигания устанавливается оптимальным для каждого замера. Переменным параметром является состав горючей смеси (а), который регулируется иглой карбюратора путем изменения проходного сечения главного жиклера.

Рис. 15.1. Регулировочные характеристики двигателя по составу смеси:

а— карбюраторного; б — дизеля.

На характеристику наносят кривые зависимости удельных расходов топлива ge и мощности Nеот коэффициента избытка воздуха а или кривые зависимости этих параметров от часового расхода топлива GT. Из характеристики следует, что минимальные удельные расходы топлива (точка 1) и максимальная мощность (точка 2)достигаются при различных значениях α. При полностью открытом дросселе gtmin достигается при α = 1,1 — 1,2, a N emax — при α = 0,8—0,9. По мере дросселирования коэффициенты избытка воздуха, соответствующие минимуму удельных расходов топлива и максимуму мощности, смещаются в сторону более богатых смесей,  причем сдвиг gemin происходит более интенсивно.

Получение максимальной мощности на обогащенных смесях объясняется в основном тем, что при α = 0,8—0,9 имеет место наивысшая скорость сгорания бензовоздушной смеси.

Процесс сгорания происходит в малом объеме, и давление конца сгорания достигает больших значений; при этом уменьшаются потери тепла через стенки. Однако сгорание богатых смесей (α<1) сопровождается потерями тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива. Если бы эти потери тепла отсутствовали, то минимальные удельные расходы топлива достигались бы при тех же значениях коэффициента избытка воздуха, что и максимальная мощность.

По мере обеднения  горючей смеси падает скорость ее сгорания и уменьшается теплотворная способность 1 кгсмеси, что ведет к снижению мощности. Но при α>1 отсутствуют потери тепла от химической неполноты сгорания топлива и понижается температура процессов сгорания и расширения. Поэтому тепловой баланс двигателя при α=1,1 — 1,2 складывается наиболее благоприятно, что и способствует достижению минимальных удельных расходов тепла.

Повышение удельных расходов топлива и снижение мощности двигателя на переобедненных смесях (при α свыше 1,2) объясняются резким снижением скорости сгорания. Чрезмерное переобогащение горючей смеси (падение а ниже 0,8) также сопровождается уменьшением скорости ее сгорания и, кроме того, увеличением потерь тепла от химической неполноты сгорания; мощностные и экономические показатели двигателя при этом снижаются.

Из изложенного  следует, что в процессе эксплуатации при полностью открытом дросселе коэффициент избытка воздуха должен находиться для gemin в пределах α= 1,1 — 1,2 и для Nemax α = 0,8—0,9.

Регулировочная характеристика дизеля по составу смеси (рис. 15.1.б) имеет тот же характер, что и у карбюраторного двигателя. Состав смеси у дизеля меняется за счет изменения количества топлива, подаваемого топливным насосом. Однако максимальная мощность (точка3, α= 1,04— 1,1) и минимальные удельные расходы топлива (точка 1, α = 2) в дизелях достигаются при больших значениях а по сравнению с карбюраторными двигателями.

Рис. 15.2. Регулировочная характеристика двигателя по зажиганию.

Смещение ge mm и Ne шах у дизелей в сторону более бедных смесей вызывается недостаточно совершенным протеканием процесса смесеобразования; при среднем α >1 в некоторых частях камеры сгорания дизеля горючая смесь может иметь α< 1 и сгорать не полностью.

Начало неполного  сгорания топлива, сопровождаемое видимым  дымлением на выхлопе, начинается в  точке 2,которая носит название предела дымления.При сильном дымлении наблюдается перегрев двигателя, коксование масла, обильное отложение нагара и т. п. Величина коэффициента избытка воздуха, при котором появляется дымление, так же как и величины его, соответствующие gemin и Nemax, зависит от конструкции дизеля. Коэффициент избытка воздуха в точке 2может изменяться в пределах 1,25—1,6, мощность дизеля в этой точке примерно на 10% меньше, чем мощность в точке 3.

В эксплуатации коэффициент избытка воздуха  не должен выходить за пределы дымления.