47799 Obraz6 (7)

6. CHARAKTERYSTYKA OBCIĄŻENIOWA

6.1. Wprowadzenie

Charakterystyka obciążeniowa należy do charakterystyk sporządzonych w funkcji obciążenia silnika, a więc w funkcji średniego ciśnienia użytecznego p_c, momentu obrotowego M₀ lub mocy użytecznej N_e. Charakterystyka wykonana w funkcji N_e lub M₀ służy do oceny danego silnika w ściśle określonych warunkach pracy, natomiast wykonana w funkcji p_e - do porównania właściwości różnych silników.

Charakterystyki obciążeniowe służą głównie do oceny silników pracujących przy stałej prędkości obrotowej (np. silniki napędzające prądnice, sprężarki, silniki lokomotyw z przekładnią elektryczną) lub też silników, których prędkość obrotowa ulega nieznacznym wahaniom, zależnym od właściwości zastosowanego regulatora prędkości obrotowej (np. silniki ciągnikowe). Charakterystyki obciążeniowe są także podstawą do wykonywania charakterystyk ogólnych oraz są pomocne przy doborze parametrów wtrysku paliwa lekkiego i parametrów zapłonu w silnikach o zapłonie iskrowym.

Charakterystyka obciążeniowa przedstawia wykreślną zależność jednostkowego zużycia paliwa g_e, sekundowego lub godzinowego zużycia paliwa G_c od średniego ciśnienia użytecznego p_c, momentu obrotowego M₀ lub mocy użytecznej N_e przy stałej prędkości obrotowej silnika [42],

Gdy badania są szczególnie wnikliwe, charakterystykę obciążeniową uzupełnia się innymi krzywymi, np.: stopnia dymienia, temperatury spalin, zużycia powietrza, najwyższego ciśnienia spalania itp.

Na rysunku 6.la przedstawiono charakterystykę obciążeniową silnika o zapłonie samoczynnym. Podczas wykonywania tej charakterystyki, w celu zachowania stałej prędkości obrotowej przy wzrastającym obciążeniu silnika, zwiększa się dawkę paliwa wtryskiwanego na każdy obieg. Ponieważ ilość powietrza zasysanego przez silnik nie ulega zmianie (stała prędkość obrotowa), a zwiększa się dawkę paliwa, zatem zmniejsza się współczynnik nadmiaru powietrza i jednocześnie wzrasta średnie ciśnienie użyteczne i moc użyteczna silnika.

Wraz ze wzrostem obciążenia silnika maleje jednostkowe zużycie paliwa od nieskończenie dużego dla biegu jałowego do minimalnego dla określonej prędkości obrotowej. Dla biegu luzem jednostkowe zużycie paliwa jest nieskończenie duże (nie znaczy to oczywiście, że silnik na biegu luzem zużywa nieskończenie duże ilości paliwa). Wynika to z definicji jednostkowego zużycia paliwa: