9965379456

2

2.    Charakterystyki silników

Opis matematyczny zjawisk zachodzących w czasie pracy silnika jest bardzo trudny. Przy istniejącym stanie wiedzy nie jest możliwe utworzenie modelu matematycznego, który umożliwiłby na przykład wyliczenie wielkości wyjściowych na podstawie znanych wartości parametrów traktowanych jako wielkości wejściowe. Poznanie zależności wiążących ze sobą parametry pracy silnika jest natomiast możliwe na drodze doświadczalnej.

Charakterystyką silnika nazywa się wyznaczoną doświadczalnie i przedstawioną graficznie wzajemną zależność wybranych parametrów pracy, przy założeniu, że pozostałe parametry nie zmieniają się.

Zależności tworzące charakterystykę silnika mogą też być przedstawione w postaci dogodnej do obliczeń komputerowych jako tablice liczbowe lub funkcje otrzymane na drodze aproksymacji matematycznej. Należy podkreślić, że tak zdefiniowana charakterystyka jest wyznaczana w stanie ustalonym pracy silnika, a więc jest charakterystyką statyczną. Charakterystyka dynamiczna przedstawia przebieg wielkości wyjściowych w funkcji czasu w odpowiedzi na określone wymuszenie na wejściu [1].

W praktyce badawczej najczęściej spotyka się dwie grupy charakterystyk statycznych silników spalinowych:

•    charakterystyki prędkościowe, dla których zmienną niezależną jest prędkość obrotowa wału silnika rr,

•    charakterystyki obciążeniowe, gdzie zmienną niezależną jest wybrany parametr będący miarą obciążenia silnika (na przykład moment obrotowy M₀).

3.    Charakterystyka prędkościowa silnika ZI

Charakterystyką prędkościową silnika spalinowego nazywa się przedstawioną graficznie zależność parametrów pracy silnika od prędkości obrotowej przy stałym położeniu organu sterującego dopływem paliwa do silnika (w silnikach ZI przy stałym otwarciu przepustnicy, w silnikach ZS przy stałym położeniu organu sterującego układem zasilania). Charakterystyka prędkościowa może obrazować przebiegi dowolnych parametrów pracy silnika, jednak najczęściej sporządza się wykresy momentu obrotowego M,„ mocy użytecznej N_e, sekundowego zużycia paliwa G_e i jednostkowego zużycia paliwa g_e. Obiektem badań w tym ćwiczeniu będzie silnik o zapłonie iskrowym, dlatego też dalsze rozważania dotyczyć będą tylko silników ZI (w przypadku charakterystyk silników ZS występują różnice związane z innym, jakościowym a nie ilościowym, sposobem sterowania mocą oraz stosowaniem regulatorów prędkości obrotowej).

Mc

Ne.

5e

Haj ł?*>t4x ^

Orno* A

Rys. 2. Schemat charakterystyki prędkościowej zewnętrznej silnika ZI

Rys. 3. Schemat charakterystyki mocy częściowych silnika ZI