Toyota-navi.ru

АвтоКлуб Toyota
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

1 внешняя скоростная характеристика двигателя способы ее определения

Внешняя скоростная характеристика двигателя внутреннего сгорания

Внешняя скоростная характеристика двигателя Внешней скоростной характеристикой двигателя называется зависимость эффективной мощности Ne и крутящего

  1. Внешняя скоростная характеристика двигателя
  2. Что такое мощность двигателя, крутящий момент и удельный расход топлива
  3. Что такое мощность двигателя
  4. Виды мощности
  5. Как узнать мощность двигателя автомобиля
  6. Что такое крутящий момент
  7. Что такое расход (удельный расход) топлива
  8. Внешняя скоростная характеристика (ВСХ)

Когда появились моторы TSI (расшифровка)

Впервые эти двигатели были анонсированы в 2004 году, как замена ранее применявшейся линейке FSI – Fuel Stratified Injection, что означает послойный прямой впрыск бензина.

TSI означает примерно то же самое, но с наддувом, вначале это был Twinturbo Stratified Injection, подразумевая сложную систему двойного наддува, но потом от неё стали постепенно отходить, и более традиционно расшифровывать аббревиатуру, как просто Turbo Stratified Injection.

Двигатели постоянно модернизируются, ошибок было сделано много, что породило невероятно широкую линейку моторов, объединённых единым торговым обозначением TSI. У других компаний подобные же двигатели называются иначе, но сути дела это не меняет.

Линейка двигателей TSI

VAG постарался перевести на данные моторы практически всю свою автомобильную продукцию, используя их в своих марках Volkswagen, Audi, Skoda и SEAT.

Конкретных исполнений великое множество, отличаются они по ряду конструктивных особенностей и показателей:

  • рабочий объём 1,0, 1,2, 1,4, 1,5, 1,8, 2,0 и 3,0 литра;
  • мощность от 90 л.с. до 350 и выше, в вариантах спец исполнения на премиальных машинах;
  • наличие одной обычной турбины, двойного наддува с дополнительным механическим компрессором, турбины с изменяемой геометрией;
  • количество и расположение цилиндров от трёх в ряд до конфигурации V6;
  • цепной или ременный привод механизма газораспределения;
  • построение системы впрыска с разной степенью гомогенизации смеси;
  • рабочий цикл двигателя с разным принципом фазирования.

Общий принцип, тем не менее, во всех моторах соблюдается, это наличие наддува и возможность работать с послойной организацией впрыска. Двигатели прошли в своём развитии по разным оценкам от трёх до четырёх поколений.

Из всего многообразия моторов линейки можно выделить несколько наиболее популярных:

  • CAXA – объёмом 1,4 л, представитель уже устаревшего поколения EA111, ставился на Golf 5 и прочие соплатформенные автомобили, имел одну турбину без компрессора, развивал 122 л.с., запомнился массой проблем с цепью привода ГРМ, стуком поршней и большим потреблением масла;
  • CZDA – тот же объём, уже новое поколение EA211, где многие недостатки устранены, применена другая турбина, два фазовращателя, мощность увеличена до 150 л.с., алюминиевый блок, соответствует нормам Евро-6, выпускается до сих пор, но планируется замена на принципиально новую линейку с циклом Миллера;
  • CJSA – мощный мотор объёмом 1,8 л. семейства ЕА888 3 поколения, ставился на Skoda, Volkswagen, SEAT, Audi с поперечным расположением ДВС, развивал 180 л.с., отличался дополнительными форсунками во впускном коллекторе;
  • CHHB – ещё более мощный двухлитровый двигатель, развивающий 220 л.с., с чугунным блоком и интегрированным в головку впускным коллектором, применялся в Golf GTI 7 поколения, Tiguan и многих Audi;
  • BLG – образец высокофорсированного мотора 1,4 л., поколения EA111, обладавший совместно установленными турбиной и механическим компрессором, благодаря чему развивал 170 л.с. при уверенной тяге на всех оборотах.

Следует заметить, что концерн обладает удивительной особенностью изменять буквенное обозначение двигателей при малейших изменениях, ориентированных на увеличение или снижение мощности, экологический стандарт и даже рынок сбыта. Поэтому вариаций двигателей образовалось великое множество, хотя некоторые практически не отличаются.

Надежность, слабые места, ремонтопригодность

Надежность

По поводу надежности мотора мнения автовладельцев разделились. Но все-таки большинство из них считает двигатель не надежным.

Важный показатель надежности – ресурс пробега. Как правило, он в основном ниже заявленного производителем.

Таким образом, вывод напрашивается не утешительный – силовой агрегат ВАЗ-21128 высокой надежностью не обладает. Вторая версия двигателя несколько улучшена по показателям надежности, но незначительно. Здесь отрицательную роль сыграло увеличение нагрузки на ЦПГ, что вызвало интенсивный износ цилиндров и поршней.

Слабые места

Их у двигателя предостаточно. Особенно у первой версии мотора. Рассмотрим наиболее характерные:

  1. Масложор. Повышенный расход масла (до 1,5 л/1000 км) не является редкостью. Избавиться от этого явления невозможно, но отстрочить момент появления под силу каждому автовладельцу. Для этого достаточно заменять масло в двигателе через 5000км. пробега (а не через 15, как рекомендует производитель). Кроме того, необходимо использовать масла очень высокого качества. Да и для безотказной работы гидрокомпенсаторов это придется кстати.
  2. ГРМ. Узлы механизма также являются слабым звеном. Причина банальна – увеличение мощности ДВС негативно сказалось на долговечности работы ГРМ в целом. Например, ремень привода больше 50 тыс. км пробега не выдерживает.
  3. Перегрев. Вызван конструктивными недоработки узлов и деталей системы охлаждения – термостата, помпы и уплотнительных элементов. Тщательный визуальный контроль и своевременное устранение обнаруженных неисправностей снизит возможность перегрева двигателя.
  4. Электрика. Различные неисправные датчики (ДМРВ, ДПКВ и др.), высоковольтные катушки и свечи зажигания вызывают не стабильную работу двигателя (плавающие обороты х/х, троение). Но здесь «виновниками» помимо электрики могут быть регулятор холостого хода, дроссельная заслонка, топливные форсунки. Истинную причину возникшей неисправности можно выявить при диагностике двигателя на автосервисе.
Читать еще:  Датчик температуры двигателя ваз 2107 на что влияет

Ремонтопригодность

Простота конструкции двигателя является залогом его высокой ремонтопригодности. Это действительно так. ВАЗ-21128 можно запросто ремонтировать в гаражных условиях.

С поиском запчастей для восстановления проблем обычно не возникает. В то же время отмечается их повышенная стоимость в сравнении с подобными запчастями для других вазовских моторов. Одновременно высокий риск приобретения контрафактных деталей. Особенно подделками славятся китайские поставщики.

В случае необходимости на вторичном рынке можно приобрести контрактный двигатель. По отзывам автовладельцев, занимавшихся решением этого вопроса, задача найти контрактный ВАЗ-21128 не такая уж и простая, да и не из самых дешевых. Тем не менее, решаемая.

Силовой агрегат ВАЗ-21128 не пользуется популярностью среди автовладельцев в виду своего не высокого качества и низкой экономичности. Но сокращение сроков обслуживания при использовании расходников, особенно масла, высокого качества позволит добиться стабильной работы мотора в пределах заявленного производителем ресурса.

Как получить технические характеристики насосов

Основной считается зависимость подачи насоса от его напора, так называемую Q-H характеристику. Расход мощности и КПД являются уже следствием работы насоса по созданию подачи Q и напора H, которые и являются целью приобретения насоса.

Характеристика каждого насоса определяется только путем его испытания. Аналитические способы построения характеристик очень сложны и не дают достаточно надежных результатов.

Технические характеристики насосов получают при проведении испытаний.

При испытании насоса жидкость совершает замкнутый цикл. Забираемая насосом из резервуара, жидкость подается в напорную сеть, состоящую из участка трубопровода с расходомером и дроссельной задвижкой, а потом снова возвращается в резервуар.

При этом вся энергия, получаемая жидкостью в насосе, поглощается преимущественно в дроссельной задвижке. Закрывая и открывая задвижку, можно изменять подачу насоса с нуля от нуля до некоторого максимального значения. Число оборотов насоса в течение одного опыта сохраняется постоянным.

При разных открытиях дроссельной задвижки производят замеры: подачи, напора, рабочее давление нагнетания насоса, давления всасывания, температуры жидкости и мощности, потребляемой насосом.

Гидравлическая характеристика насоса

Гидравлической характеристикой насоса – в зависимости от источника она может быть названа напорной характеристикой насоса – называют зависимость подачи от напора. Перед тем как перейти к описанию и её построению необходимо определиться с основными понятиями.

Основные параметры насоса

Подача q насоса (производительность насоса) – это количество жидкости, которое перекачивает насос в единицу времени. Обозначается буквой Q. Измеряется в кубических метрах в час(м 3 /ч), или литрах в час(л/ч).

Напор насоса – это удельная механическая работа, передаваемая насосом перекачиваемой жидкости. Другими словами напор это высота столба воды на которую насос способен поднять жидкость. Напор насоса обозначается буквой H. Измеряется в метрах водного столба (м).

Мощность – это полное приращение энергии, получаемое всем потоком в насосе в единицу времени. Обозначается буквой N. Измеряется в киловаттах(кВт)

КПД (коэффициент полезного действия) насоса – это отношение полезной мощность к потребляемой насосом. КПД является безразмерной величиной.

Замер подачи большей частью осуществляется мерной дроссельной шайбой или соплом по величине перепада давления до и после прибора; перепад давления измеряется дифференциальным манометром.

По данным замеров подачи, напора и мощности, определяют КПД насоса. В результате получают таблицу значений напора, мощности и КПД для последовательного ряда значений подачи насоса от нуля до некоторого максимального значения.

Опытные значения напора, расхода, мощности и КПД могут быть представлены в виде системы точек. Соединяя точки плавными кривыми, получаем непрерывную зависимость рассматриваемых параметров от подачи насоса при постоянном числе оборотов. Эти кривые являются основными характеристиками насоса при постоянном числе оборотов. Напор насоса обычно имеет большие значения при меньшей подаче и уменьшается с её возрастанием.

Отдельные типы насосов имеют отличные характеристики, например техническая характеристика центробежного насоса представляет собой плавную кривую, а у оборудования объемного типа график выглядит ступенчато.

Холостой ход насоса

Холостой ход насоса — это работа насоса при нулевой подаче

Мощность насоса при нулевой подаче имеет некоторое значение N, которое называется мощностью холостого хода. Величина мощности холостого хода зависит от типа насоса, его коэффициента быстроходности. При холостом ходе его полезная мощность равна нулю, и следовательно, КПД также равен нулю.

С возрастанием подачи КПД растет, достигая оптимального значения при режиме, близком к расчетному, а затем начинает падать. Такие характеристики дают достаточно полное представление о свойствах насоса в эксплуатации, если насос снабжен двигателем с постоянным числом оборотов.

Иногда возникает потребность в более сжатом выражении характеристики насоса. Тогда строят одну характеристику Q-H, помечая на ней точки с определенными значениями КПД. Зная для каждой точки характеристики подачу, напор и КПД, легко вычислить мощность.

При изменении частоты вращения, например 60% от номинала или 80% от номинала, характеристика Q-H насоса смещается ниже или выше номинальной.

При испытании и построении характеристики насоса, измеряют не только подачу и напор, но и расход мощности и КПД, которые также наносятся на график.

По составленному графику устанавливается оптимальный режим работы насоса, соответствующий максимальному значению коэффициента полезного действия (КПД) насоса. Затем определяются значения подачи, напора и мощности, соответствующие наиболее выгодным условиям работы насоса. Такой режим работы называется “Рабочей точкой” насоса.

Читать еще:  Как установить защиту двигателя на форд фиеста

Рабочая характеристика насоса

Рабочая характеристика – это кривая, на которой отражена зависимость между подачей и напором насоса. На рабочей характеристике указывается рабочая точка.

Рабочая точка насоса – это точка на пересечении гидравлической характеристики сети и напорно-расходной (напорной характеристики) характеристики насоса.

Выбирают рабочую точку циркуляционного насоса уже на нисходящей ветки кривой Q-H. Это область устойчивой работы насоса. Восходящая часть кривой Q-H является областью неустойчивой работы, частых срывов подачи.

Мощность насоса при нулевой подаче имеет некоторое значение, которое называется мощность холостого хода. При работе на холостом ходу полезная подача (производительность) насоса равна нулю, а следовательно его КПД так же равен нулю – жидкость не перемещается. С возрастанием подачи КПД растет до своего оптимального значения, а затем начинает падать.

Техническая характеристика центробежного насоса дает достаточно полное представление о свойствах насоса в эксплуатации, его сильных и слабых сторонах, и его работе в трубопроводной сети.

Регулирование работы насоса

Изменение технической характеристики насоса или характеристики системы для обеспечения требуемой подачи называется регулированием насосной установки и осуществляется несколькими способами.

Регулирование воздействием на систему является наиболее распространенным и простым способом. В этом случае регулирование осуществляется задвижкой или вентилем, устанавливаемым обычно в непосредственной близости от насоса на напорном трубопроводе. Такой способ регулирования называется дросселированием.

Дросселирование на всасывающем трубопроводе не рекомендуется из-за опасности возникновения кавитации. Каждому положению задвижки соответствует своя характеристика системы и рабочая точка перемещается от исходного значения подачи к требуемому.

Другим способом регулирования работы насоса является регулирование изменением частоты вращения насоса. Этот способ позволяет свести к минимуму потери, не требует изменения характеристики систему, но предполагает использование привода с регулируемой частотой вращения, либо специальных устройств.

Остальные способы изменения технической характеристики насоса требуют вмешательства в его конструкцию, например возможно:
уменьшить напор применив входной направляющий аппарат
регулировать подачу насоса путем изменения угла установки лопастей рабочего колеса
для многоступенчатого насоса можно воспользоваться изменением числа работающих ступеней.

Видео по теме. Частные характеристики насоса

На практике техническая характеристика насоса может изменяться и комбинированным способом регулирования, например изменением частоты вращения и дросселированием.

Перед выпуском оборудования в эксплуатацию снимают частные характеристики насоса. Одной из таких кривых является кавитационная зависимость. Такой график показывает как изменяется напор насоса с изменением давления на всасе. Частные кавитационные характеристики насоса необходимы для определения минимального подпора на всасе и исключения появления кавитации.

Технические характеристики

ТТХ (технические характеристики) Kia Sportage 2009 стоит разобрать подробно, для этого нужно отдельно рассмотреть разновидность устанавливаемых двигателей, «коробок» и эксплуатационные показатели авто.

Двигатель

В Киа Спортейдж 2009 модельного года технические характеристики двигателя в минимальной комплектации выглядят так:

  • Марка: G4GC.
  • Тип: Рядный, 4-цилиндровый.
  • Топливо: бензин.
  • Объем: 0 литра.
  • Нагнетатель: отсутствует.
  • Максимальная мощность: 142 лошадиные силы.
  • Обороты на максимальной мощности: 6000.
  • Крутящий момент: 188.
  • Удельная мощность: 10.86.
  • Тип впрыска: инжектор.

В более дорогие версии устанавливался другой мотор:

  • Марка: D4EA.
  • Тип: Рядный, 4-цилиндровый.
  • Топливо: дизель (diesel).
  • Объем: 2.0 литра.
  • Нагнетатель: турбина.
  • Максимальная мощность: 112 лошадиных сил.
  • Обороты на максимальной мощности: 4000.
  • Крутящий момент: 250.
  • Удельная мощность: 14.2.
  • Тип впрыска: непосредственный.

Дизельный вариант имеет более высокий максимальный крутящий момент, но показатель производительности у него ниже.

Трансмиссия

Техническая характеристика (tecnica) «коробки» в минимальных версиях:

  • Тип: МКПП (механика).
  • Количество передач: 5.

В более дорогие версии устанавливалась следующая трансмиссия:

  • Тип: АКПП (автомат).
  • Количество передач: 4.

Расход топлива

Расход топлива на автомобиле стоит рассмотреть в разных комплектациях. Так для переднеприводного бензинового варианта с МКПП характерно потребление (consumo) 8 литров в смешанном режиме, для города – 10,4 литров.

Полноприводный аналог с тем же силовым агрегатом, по заверению производителя, потребляет такой же объем бензина. А вот для версии 4WD с АКПП показатель среднего расхода выше – 7,8 литров. В городе – 10,6 литров.

Дизельный двигатель с АКПП имеет показатели расхода такие же, как и бензиновый вариант с МКПП. Автолюбители отмечают, что подобные значения актуальны для авто только летом, зимой к этим результатам нужно прибавлять еще пару литров.

Скоростные характеристики

Скоростные характеристики также отличаются в зависимости от версии, как и показатель расхода топлива.

  • Бензин, МКПП, передний привод: 179 км/ч.
  • Бензин, МКПП, полный привод: 176 км/ч.
  • Бензин, АКПП, полный привод: 160 км/ч.
  • Дизель, МКПП, полный привод: 168 км/ч.
  • Дизель, АКПП, полный привод: 162 км/ч.

Время разгона до 100 км/ч:

  • Бензин, МКПП, передний привод: 10,4 с.
  • Бензин, МКПП, полный привод: 11,3 с.
  • Бензин, АКПП, полный привод: 13 с.
  • Дизель, МКПП, полный привод: 13,8 с.
  • Дизель, АКПП, полный привод: 16 с.

Быстрее всех разгоняется и набирает самую высокую скорость автомобиль с бензиновым мотором, МКПП и передним приводом.

Подбор винта

Теперь о том, что такое правильно подобранный винт. Вернемся к графику КПД. Если на нем нанести семейство графиков винтов, различающихся только шагом, то они будут напоминать имеющийся, но сжатый, либо растянутый по оси λ, как это упоминалось выше. Правда, максимум КПД при уменьшении шага тоже уменьшается. Значение максимума 0,8 имеет место в случае, если оптимальное скольжение винта попадает на относительную поступь величиною около единицы. Это и есть один из критериев правильно подобранного винта.

Читать еще:  Горит лампа давления масла на прогретом двигателе приора

Чтобы оценить, где находятся типовые значения возьмем мотор 40-го объема с мощностью 1,3 л.с. при 14000 оборотах в минуту и посчитаем типовой для этого случая винт размера 250 на 150. При пилотажной скорости 90 км/час получаем λ равным 0,43. При такой поступи максимальный КПД не превысит 0,6. Чтобы получить такой КПД шаг винта при скольжении 20% должен составить около 9 сантиметров, а для реализации располагаемой мощности с таким шагом диаметр винта надо увеличить до 27-30 сантиметров. С указанным же выше шагом КПД будет не выше 0,5. Такой низкий КПД получается из-за слишком высоких оборотов двигателя на максимальной мощности.

Посмотрим, как выглядят в свете выше сказанного профессионалы F3A. Подавляющее их большинство летают на OS MAX 140 RX с винтом 16 на 14 дюймов на скоростях 90-70 км/час при оборотах мотора около 9000. 14-ти дюймовый винт оптимален при 25% скольжении на скорости около 180 км/час. При 90 км/час его КПД составит 0,65, а при 70 км/час – 0,5.

Простой расчет показывает, что в диапазоне скоростей 50-100 км/час тяга этого винта вообще от скорости не зависит, а определяется только оборотами мотора. Наверное именно это нравится профессионалам, т. к. с данным винтом в пилотажном диапазоне скоростей существует взаимно однозначная связь между положением ручки газа и тягой мотора. Оптимальный же винт размером 18 на 8 дюймов даст тягу, большую процентов на двадцать при 90 км/час, но она будет зависеть не только от оборотов мотора, но и от скорости самолета. Профи согласны пожертвовать этой добавкой ради лучшей управляемости тягой.

Наихудшее положение у таймерных моделей. Там мотор крутит до 30000 оборотов в минуту, а скорость подъема самолета маленькая. При очень маленьком диаметре винта нагрузка на винт получается жуткой. В контексте сказанного очень правдоподобно звучит замечание Е. Вербицкого, упомянутое в 5 номере МСиХ за 1999 год. Там сказано, что по его расчетам «. обычные воздушные винты F1C диаметром 180 мм на частоте вращения 28000 об/мин обладают эффективностью порядка 40%. Путем снижения оборотов до 7000 с помощью редуктора при одновременном увеличении диаметра воздушного винта можно увеличить КПД винта до 80%». Такие же результаты получились у автора этого материала.

Вот у радиогонок – там как раз наоборот. Там скорости такие, что почти под любые обороты можно рассчитать винт с КПД близким к 0,8. Выше мало внимания уделялось коэффициенту мощности β. Это не случайно. Дело в том, что данный параметр важен при расчетах экстремального режима. Если винт рассчитан на максимум тяги при максимуме мощности, то на частичных режимах, о которых говорилось в основном, есть уверенность что мощности двигателя хватит. Причем независимо от внешней характеристики мотора, потому что обороты в формуле потребной мощности стоят в третьей степени T=β*ρ*n 3 *D 5 . Так быстро мощность не может падать со снижением оборотов даже у двигателей с резонансным выхлопом и скоростными фазами газораспределения. Для пилотажных моделей важнее не экстремальные режимы, а весь диапазон скоростей и нагрузок на винт.

Несколько строк о ширине лопасти. Широко распространено мнение, что уменьшая ширину лопасти винта можно несколько повысить его КПД. Это действительно так, но для скоростных режимов с относительно небольшой нагрузкой на винт. Для винта с узкой лопастью характеристика η/η=f(B) идет более круто. Настолько, что на большой нагрузке КПД винта с более широкой лопастью получается выше. Вместе с тем, это происходит в области малых абсолютных значений КПД.

Для низких скоростей полета при высокооборотных моторах снижать шаг и увеличивать диаметр винта можно не беспредельно. При угле атаки лопасти, меньшем наивыгоднейшего по поляре данного профиля, тяга единичного элемента снижается быстрее, чем растет площадь винта. Т. е. для медленного полета есть минимальный шаг, дальше которого оптимизация винтомоторной установки возможна исключительно через редуктор.

Эти агрегаты подойдут для транспортных судов. Многие модели оснащены ручным стартером. Клапаны удерживают давление до 5,5 атм. Поддон изготавливается из стальных сплавов. Некоторые модификации имеют фиксаторы для заднего хода и другие системы. Судовой двигатель имеет вал, расположенный за ведущей шестерней. Характеристики зависят от мощности. Агрегаты такого плана оснащены охлаждающими системами.

В отличие от автомобилей, где обслуживают мотор через определенный пробег, судовые силовые агрегаты обслуживают по моточасам. Существует несколько видов ТО. Первое техническое обслуживание нужно выполнять через 60-250 рабочих часов. В ходе ТО выполняют очистку и промывку фильтров, проверяют показатели масла, удаляют осадок из топливного и масляного баков, а также осматривают крепежи.

На втором техническом обслуживании, которое производится через 250-750 моточасов, выполняется проверка зазоров клапанов, надежность крепления фундаментных рам, коренных и шатунных подшипников, а также крышек цилиндров. Диагностируется качество распыления топлива, состояние насосов, компрессоров и другого навесного оборудования.

Все последующие операции включают в себя проверку состояния валов, охладителей, электрооборудования, поршневых колец, а также других важных систем. В каждом случае периодичность, а также порядок обслуживания судового двигателя устанавливается службами судового хозяйства или судоходными компаниями.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector