Қозғалтқышдің индикаторлық көрсеткіші

Индикаторлық көрсеткіш нақты цикл двигателін сипаттайды. Оларға индикаторлық N-(kВт), орта индикаторлы қысым р1 (мПа), ПӘК-ң индикаторы, п-отынның индикаторлы шығынының бөлінуі д1.

Қозғалтқышдің индикаторлық қуаты – қуат, цилиндр двигателінің таралған газдары. Уақыт бірлігінде цилиндр Қозғалтқыші жұмсаудың жұмысын сипаттайды. Негізі индикаторлық қуатты, индикаторлық өңдеу диаграммасы индикаторға сынақ жүргізу арқылы ие болады.

Индикатор қуатын мына формула арқылы сипаттаймыз: Ni=PiVhWei/Пч

Мұндағы р- орта индикаторлы қысым мПа;

Vh- цилиндрдың жұмыс көлемі м³ ; Сос коленчаттық валдың бұрыштық жылдамдығы рад/с;

/- цилиндр двигателінің саны; г-Қозғалтқыш коэффициентінің тактілігі.

Формула арқылы, Қозғалтқышдің индикаторлық қуаты, орта қысым индикаторына және коленчатты валдың бұрыштық жылдамдығына тәуелді.

Орта индикаторлы қысым – тұрақты газ қысымы, поршенға әсер ету арқылы жұмыс атқаратын, индикатор жұмысының циклі.

Ai= piFSi=piVHi;

Мұндағы Ф-поршен ауданы м²; S- поршеннің жүрісі; /- цилиндір саны;Vh- цилиндірдің бір жұмыскөлемі,м³. индикатордың пайдалы жұмыс цикілін біле отырып, орта индикаторлы қысымды анықтауға болады. Орта индикаторлы қысым көбірек болса, оның индикаторлық пайдалы жұмысы көп және жұмыс двигателінің эффективтілік процесі жоғары.

КПД индикаторы- индикаторлық жұмыстың байланысы, жылу бірлігімен қамтылатын отынның жылуына, мына жұмсаған жұмысқа тең: n_i= Ai/Hn

КПД индикаторының көмегімен нақты циклде жылуды қолдану және оның экономдығы (экономичность)

Индикаторлық КПД –ны мына формула арқылы анықтауға болады. Ni= 3600Ni/GtHn, n=3600/ Gr отынның сағаттық шығыны, кг/г, Ян-отынның жану жылуы к/Дж; 3600 кДж; / (кВт*ч) – жұмыстың термикалық эквиваленті gi=Gt/Ni отынның жүруі (ход) кг/(кВт-ч).

Эффектілі көрсеткіштері бойынша Қозғалтқышдердің пайдалы қуаты автомобильдің трансмиссиясын және үнемділігін береді. Эффектілі көрсеткіштерге жатады: эффективті қуат N_e(кВт), орта эффектілі қысым ре(МПа), айналмалы эффектілі момент Ме(Н*м);ПӘК r_e, отынның шығын эффектілісі & (г/(кВт-ч)).

Қуат эффектісі – (коленчатого)валда таралған және Қозғалтқышге маховиктен түсірілген қуат.

Эффективті қуат индикаторлыдан азырақ,өйткені газ қуатының бөлігі Қозғалтқышдегі үйкелісті жоюға кетеді.(на привод) газ таратқыш механизмді және салқындатқыш жүйенің оталдырғыш,қоректендіргіш және т.б. Сонымен, үйкелістегі күштің жоғалуы 75...80%, газ ауыстырғышқа 3...15%, ал қуат шығыны (на привод) көмекші механизмдерге 10...12%.

Эффективті қуаттың индикаторлыға қатынасы тең болатын механикалық ПӘК қуат жоғалтуларымен есептеледі

_m=N_e/N_i

Механикалық ПӘК- ті ескере отырып эффективті қуат:

N_e=n_m*N_i.

Механикалық ПӘК бензинді Қозғалтқышдер үшін 0,70...0,85, газдық үшін 0,75...0,80, және дизельдер үшін 0,70...0,80.

Қозғалтқышдердің эффективті қуатын келесі формула арқылы да бейнелеуге болады:

N_e=p_e*V_n*W_e*i/

Мұндағы р_е- орта эффективті қысым.

Формуладан көретініміз,Қозғалтқышдердің эффективті қуаты орта эффективті қысым мен (коленчатого) валдың бұрыштық жылдамдығына байланысты. Ол олардың ұлғаюынан өседі.

Орта эффектілі қысым- поршеньдағы газдың шартты тұрақты қысымы жұмыс орындалғандағы Қозғалтқышдің (коленчатого) валдағы эффективті жұмысына тең:

P_e= _m*p_i.бұдан байқайтынымыз ,орташа эффективті қысым Қозғалтқышдің жұмыс процесіне байланысты,яғни р_h тан және механикалық шығындарға, анықталған Қозғалтқышдің конструкциясын сипаттайды.

Орташа эффективті қысым, мПа , Қозғалтқышдің максималды қуаты бензиндар үшін 0,5...1,0-ды, газдар үшін 0,45...0,75 және дизельдар үшін 0,5...0,8 ді құрайды.

Айналмалы момент – (коленчатом)валдағы таралған және Қозғалтқышдердің маховигінен түсірілетін момент:

М_е=1000N_e/W_e.

Қозғалтқышдің жұмыс үнемділігі ПӘК-тің (г/е) эффективті және отынның бөлінген эффективті шығынымен сипатталады.

Эффективті ПӘК – жылу бірліктерінде көрсетілген эффективті жұмыстың ,бұл жұмысты алу үшін кеткен отын жылуына қатынасы:

_е=3600N_e/G_tH_{h e}=3600/g_eH_h

Мұндағы g_e- отынның бөлінген эффективті шығыны.

Эффективті ПӘК Қозғалтқышдегі жылу және механикалық шығындарды есептейді:

_e=n_i* _m.

Эффективті ПӘК Қозғалтқышдегі максималды қуаты бензиндер үшін 0,25...0,3, газдар үшін 0,22...0,28, дизель үшін 0,3... 0,4 құрайды.Қазіргі кездегі Қозғалтқышдер механикалық жұмысты тек 22...40% жылулық энергиямен шығады.

Отынның бөлінген (удельный) эффективті шығыны эффективті ПӘК-ке кері пропорционал және Қозғалтқышдің жылдамдығы мен ауырлық(нагрузочных) режимдеріндегі жұмысқа байланысты. Қозғалтқышдің орындалған режиміндегі жұмысы(со_e= соnst) минималды белгісіне ц_е максималды ұзындығы сәйкес келеді. Қозғалтқышдің бұл жұмыс режимі экономикалық деп аталады.

Ауырлықтың азаюы кезінде бөлінген эффективті отынның шығыны бензинді Қозғалтқышдерде және дизельдерде де өседі.

Отынның бөлінген эффективті шығыны г/(кВт-г) бензинді Қозғалтқышдерде 290...380 және дизельдер үшін 230 ..280 –ді құрайды. Дизельдердің отындық үнемділігі бензинді двигателдерден жоғарырақ. Дизельдер бензинді Қозғалтқышдерден 25...30% үнемдірек.

Қозғалтқышдің литрлік қуаты – Қозғалтқышдің жұмыс көлеміне келген масималды эффективті қуаты;

N= N_max/V_hi.

Литрлік қуат Қозғалтқышдің жұмыс процессін және оның конструкциясын сипаттайды (габаритті өлшемдер мен массалар). Ол Қозғалтқышдердің әр түрлі типтерін және модельдерінің таралуын салыстыруға және бағалауға мүмкіндік береді. Тең шартта Қозғалтқышдің габаритті өлшемдері мен массалары қаншалықты аз болса, соншалықты оның литрлік қуаты өседі.

Литрлік қуаты арқылы Қозғалтқышдің жұмысы жұмыстың көлемін қолдануда, оның жылулық және динамикалық жүктелуімен бағаланады. Қозғалтқышдердің литрлік қуаты, кВт/л бензиндер үшін 15 ...37 және дизельдер үшін 11...22 құрайды.

Литрлік қуат цилиндрдің жұмыс көлеміне байланысты л :

V_n = (pi)D³S/4D

D- цилиндрдің диаметрі,

S- поршеннің жолы.

S/ D қатынасы Қозғалтқышдің габаритті өлшемі мен массасына сонымен қатар жұмыс процесінің ағымына әсер етеді. S/ D қатысының өсуінде поршеннің орташа жылдамдығы артады, инерцияның күштері өседі, детальдардың (износ) өседі, цилиндрлердің толығуы төмендейді,Қозғалтқышдердің биктігі мен массасы артады, бірақ цилиндрдің диаметрі детонацияның пайда болу ықтималдығынан төмендейді. S/ D қатынасының төмендеуінен Қозғалтқышдің биіктігі мен массасы азаяды және цилиндрлердің көбеюі жоғарлайды. Дегенмен поршеннің диаметрі және оның газдағы қысымы өседі. Қазіргі кездегі Қозғалтқышдерге S/ D қатынасы 0,85...1,0 құрайды.

өзін тексеруге арналған сұрақтар:

1. 
   Төрт тактілі Қозғалтқышдің жұмыс процесі.
   
2. 
   Жалпы түсінік. Эксплуатациондық қасиеттерінің өлшеуіштері мен көрсеткіштері.
   

1. 
   Вахламов В.К, Подвижной состав автомобильного транспор­та, Ч. 2. - М.: МАДИ, 1978.
   
2. 
   Щетина В. А., Лукинский В, С, Вахламов В. К. Подвижной со­став автомобильного транспорта. — М.: Транспорт, 1989.
   
3. 
   Автомобильдің құрылысы және пайдалануы,П.Ж.Жүнісбеков, Астана-2007ж.
   

Дәріс мазмұны:

1. 
   Қозғалтқыштардың мінездемелері
   
2. 
   Қозғалтқыштардың салмақ мінездемелері
   

Эффективті қуаттың және Қозғалтқышдің айналмалы моменттегі бұрыштық жылдамдықтан (коленчатого)валға дейінгі тәуелділігі жылдамдықтың сипаттамасы деп аталады. Жылдамдықты сипаттаманың 2 типі анықталған – ішкі және бөлікті

Ішкі жылдамдықты сипаттаманы Қозғалтқышдің толық жүктелуінде алыныды, яғни отынның толық берілуінде, ал бөлікті – Қозғалтқышді толық емес жүктелуінде немесе отынның толық берілмеуінде. Қозғалтқыш тек бір ішкі жылдамдықты сипаттама және сандық үлкен бөлікті, соның ішінде жалғыз жолды сипаттамаға ие. Сандық жылдамдықты сипаттамада Қозғалтқышдің қуаты және моменті ішкі жылдамдықты сипаттамаға қарағанда аз иеленеді, бірақ олардың өзгеріс сипаттамасы (анологичен)анологиялық.

Бензинді Қозғалтқышдер мен дизельдердің ішкі жылдамдықты сипаттамаларын қарастырайық.

Бензинді Қозғалтқышдердің ішкі жылдамдығы сипаттамасы (коленчатого)валдың шексіз бұрыштық жылдамдығы 3.6,а суретте көрсетілген. Мұндай Қозғалтқышдер жеңіл автокөліктерде қолданылады және кейде автобустарда да қолданылады.

Қозғалтқышдердің ішкі жылдамдығы келесі сипаттамалардан тұрады:

• 
  максималды эффективті қуат;
  
• 
  максималдағы қуаттағы (коленчатого ) валдың бұрыштық жылдамдығы;
  
• 
  максималды айналмалы момент;
  
• 
  максималды моменттегі (коленчатого) валдың бұрыштық жылдамдығы;
  
• 
  максималды айналмалы моменттегі қуат;
  
• 
  (коленчатого) валдың толық отынның берілуіндегі минималды тұрақты бұрыштық жылдамдығы;со.......ю
  
• 
  (коленчатого)валдың толық отынның берілуіндегі максималды бұрыштық жылдамдығы қолданбалы құрамдағы максималды жылдамдыққа берілудің ең жоғарғы қозғалысына сәйкес келеді о)_max =(1.05…1.1) o_jjv.
  

(коленчатого) валдың бұрыштық жылдамдығымен шектелген бензинді Қозғалтқышдің ішкі жылдамдықты сипаттамасы 3,6,б суретте көрсетілген. Мұндай Қозғалтқышдержүк машиналарында және автобустарда қолданылады.

Дизельдің ішкі жылдамдығы сипаттамасы 3,6,в суретте көрсетілген. Мұндай Қозғалтқышдер жүк автокөліктерінде , автобустарда және жеңіл автокөліктерде қолданылады.

Қоспаның толығымен жанбауынан дизельдердің қуаты максималды көрсеткішке жетпейді. Бұл жағдайда максималды көрсеткіш болып регулятор қосылғандағы моментпен сәйкес келетін, яғни N_max бұрыштық жылдамдықтағы ы# қуат болып саналады.

Қарастырып өткен бензинді Қозғалтқышдерді ,дизельдердің жылдамдықты сипаттамаларынан айналмалы моменттің M_mx максималды көрсеткіші. Эффективті қуат N_max (коленчатого) валдың (различных) бұрыштық жылдамдығын байқауға болады. Бұл Қозғалтқышдің жұмыс істеуіне қажет – оның қабілеті автоматты түрде коле қозғалыс құрамына ауырлықтың өзгеруіне әкеп соқтырады. Мысалы, Қозғалтқышдің максималды құрамында қозғалмалы құрам Ш_о көлденең жолдан қозғала бастады. Бұл жағдайда 1- жолдың (сопротивление) ұлғаяды(коленчатого) валдың қозғалмалы құрамының жылдамдығы азаяды, ал Қозғалтқышдің айналмалы моменті артады. Айналмалы моменттің (коленчатого) валдың қозғалмалы құрамының жылдамдығы және айналысы неғсе, соғұрлым Қозғалтқышдің (приспособлимость) артады және оның тоқтау ықтималдығы кемиді.

Бензинді Қозғалтқышдердің айналмалы моменттері 30%- ке дейін жетеді, ал дизельдерде 15%- ке дейін жетеді. Қозғалтқышдердің жылдамдықты сипаттамаларын экспериментті түрде арнайы стендерде Қозғалтқышдердің сынауда алынады. Сынау барысында Қозғалтқышдерден онсыз стендте жұмыс істей алмайтын (различных) жүйедегі элементтер бөлігін (вентилятор, радиатор, насос и др)алып тастайды.

Сынаудағы алынған қоршаған ауадағы 1атм және 15^о С температурадағы қуат және айналмалы момент орташа жағдайға әкеледі. Бұл қуат пен айналмалы момент стендті деп аталады және техникалық сипаттамаларда, инстукцияларда, каталогтарда, проспекторда көрсетіледі.

Қозғалмалы құрамда қосылған шын мәнінде Қозғалтқышдің қуаты мен моменті стендтегілерден қарағанда 10...20 % -ке кем. Бұл Қозғалтқышдер сынау кезіндегі қозғалмалы құрамындағы қысымы мен температурасы орташа жағдайдағыдан өзгешерек.

Шындыққа сәйкес келетін ішкі жылдамдықты сипаттаманы Қозғалтқышдің экспериментті берілгендер пайда болысымен ғана алуға болады.

Экспериментті берілгендеркөмегімен, мыс, Қозғалтқышдерді проектілегенде ішкі жылдамдықты сипаттаманы мына белгілеулер бойынша алуға болады:

Қозғауыштардың жүктемелі сипаттамасы деп – буынды біліктің тиянақты бұрыштағы жылдамдығы кезіндегі нәтижелі қуаттылығы мен орта нәтижелі қысымы, сағаттық және еншілік жанармайдың шығындалу тәуелділігі аталады. Қозғауыштардың жүктемелі сипаттамасы - әртүрлі жұмыс режиміндегі қозғауыштың жанармайды үнемдеуін бағалау қызметін атқарады.

3.7.суретінде жанармайлық қозғауыштың жүктемелі сипаттамасы көрсетілген.

Суреттен жанармайдың сағаттық шығындалуы сызықтық тәуелділікке ие екендігі көрінеді. Жанармайдың берілуі азайған сайын еншілік нәтижелі жанармайдың шығындалуы көбейіп отырады.

Бұл жұмыс процесінің нашарлауынан және механикалық қозғауыштың КПД азаюынан болады.

Жүктемелі сипаттамасының айта кететін жайты, еншілік нәтижелік төмендеген сайын, қозғауыш үнемділігі жоғарлайды; жанармай шығындалуы және оның қисығы қозғауыштың жүктеме интервалынан сирек өткен сайын, қолдануда жиі кездеседі.

Жылжымалы қозғауыш кең бұрыштық жылдамдық диапазонында жұмыс істейді, сондықтан оның бір емес, бірнеше сипаттамасы болады.

Қозғауыштардың реттеуші сипаттамасы деп қуаттылық және еншілік нәтижелілік жанармай шығындалуының сағаттық шығындалуға тәуелділігін айтамыз, қоспа құрылымы, оталдырудың бұрышының озуы, немесе впрыска.

Реттеушінің сипаттамасы қозғауыш жұмысының ең қолайсыз жағдайын анықтайды және оның реттеу қасиетін бағалайды. Бұл сипаттаманы қозғауыштың толық және бөлшектік жүктеулі кезінде түсіреді.(толық және бөлшектік жанармай берілуі).

Әдетте жанармай шығындалуы реттегіш сипаттамасын, жанармай шығындалуы бойынша буынды біліктің тиянақты бұрышындағы жылдамдығы кезінде қуаттылықтың өзгеруін, сағаттық және еншілік жанармайдың шығындалуын көрсетуі бойынша түсіреді.

3.7,б суретінде жанармайлық қозғауыштың жанармайды шығындау бойынша реттеуші сипаттамасы көрсетілген. Оның екі өзіндік нүктесі бар, біреуі – максималды қуатқа сәйкес, екіншісі – жанармай шығындалуының минималды еншісін көрсетеді.

Қозғауыш сағаттық жанармай шығындауында максималды қуаттылығын дамытады, қажетті қоспалармен байытылған (а=0.8…0.9), тез жанғыш.

Қоспа кедейленсе(азайса) оның аз жану жылдамдығына байланысты қозғауыш қуаттылығы азаяды. Ең жақсы жанармай үнемділігі сағаттық шығындалуда болады, кедейленген қоспасы (а=1.1…1.2). Қоспаның көп құнарсыздалуынан жанудың жылдамдығы азаяды, қозғауыш тұрақсыз жұмыс істейді, қуаттылығы күрт түсіп, жанармайдың үнемділігі азаяды.

Демек қозғауыштың ең пайдалы жұмыс диапазоны жанармайдың минималды шығыны мен қозғауыштың максималды қуаттылығының арасында болады.

Қозғауыш жұмысының көрсетілген шегі жағымсыз, ол оның қуаттылығы мен жанармайдың үнемділігінің түсуіне байланысты .

өзін тексеруге арналған сұрақтар:

1. 
   Жалпы түсінік. Эксплуатациондық қасиеттерінің өлшеуіштері мен көрсеткіштері.
   
2. 
   Эксплуатациондық қасиеттер және қозғалыс құрылымының құрылысы.
   

1. 
   Автомобиль. Основы конструкции / Н.Н. Вишняков, В. К. Вахламов, А.Н. Нарбут и др. — М.: Машиностроение, 1986.
   
2. 
   Вахламов В.К, Подвижной состав автомобильного транспор­та, Ч. 2. - М.: МАДИ, 1978.
   
3. 
   Щетина В. А., Лукинский В, С, Вахламов В. К. Подвижной со­став автомобильного транспорта. — М.: Транспорт, 1989.
   
4. 
   Автомобильдің құрылысы және пайдалануы,П.Ж.Жүнісбеков, Астана-2007ж.
   

Дәріс жоспары:

1. 
   Ауырлық – жылдамдық қасиетінің көрсеткіштері
   
2. 
   Қозғалыс кезіндегі жылжымалы құрылымға әсер ететін күш
   

Жылжымалы құрылымның ауырлық – жылдамдық қасиетін анықтайтын басты көрсеткіштер:

• 
  Максималды жылдамдық р_1пак, км/сағ;
  
• 
  Минималды тұрақты жылдамдық (ең жоғарғы ауысуда) i>min км/сағ;
  
• 
  Оталудың сағаты (орнынан) мен максималды жылдамдық /_р, с;
  
• 
  Орнынан қозғалудың жоғары максималды жылдамдық орны S_р,м;
  
• 
  Оталу кезіндегі максималды және орташа жылдамдығы (әрбір тапсыруда / _тах иу _ср ,м/с² );
  
• 
  Максималды женуге болатын көтеру (ең төмен тапсыруда және тұрақты жылдамдықта) / _тах ,%;
  
• 
  Динамикалық женуге болатын көтерудің ұзындығы (оталғанда) S_h,м;
  
• 
  Максималды тартудың ілмектегі күші (ең төмен тапсыруда) Р_s ,H.
  

Қозғалыс кезінде жылжымалы құрылымға күштер әсер етеді, оларды ішкі күш деп атаймыз. Оларға: ауырлық күші G ,жол мен жылжымалы дөңгелек арасындағы өзара қарым-қатынас күші (жол реакциялары) R_z, R_{Z b,} R_Xj ,R_X2 және ауа жылжымалы құрылым арасындағы өзара қарым-қатынас күші (әуедегі ортаның реакциясы) Р _b

Көрсетілген күштердің бірі қозғалыс бағытымен істейді де, қозғалмалы күш болады, ал басқалары қозғалысқа қарсы болады да, қозғалысқа кедергі күші болады. Сөйтіп, R_X2 ауырлық режиміндегі күш, қуат пен момент жылжымалы дөңгелекке келгенде қозғалыс шетіне бағытталған, ал R_X пен R_& болғанда қозғалысқа қарсы бағытталған. Ауырлық күшін құрайтын Р_n күші қозғалысқа тура және қарсы бағытталына алады, ол оның қандай жерде тұруына байланысты болады (дөңес па,әлде ойыс па?)

3.8. сурет. Қозғалмалы құрылымға әсер ететін ішкі күштер: а) – көлденең жолда; б) – дөңесте; в) – ойыста.

Жылжымалы құрылымның негізгі қозғалмалы күші болып R_X2 жылжымалы дөңгелектегі жолдың жанама реакциясы болып табылады.

Ол қуат пен моменттің жеткізуінің нәтижесінде қозғалтқыштан трансмиссияға дейінгі жылжымалы дөңгелектен болады.