Підготовленості студентів до роботи

1. Що необхідно виконати при виявленні несправності ДВЗ (витікання палива, мастила і т.д.)?

2. Що необхідно виконати у випадку пожежі на працюючому двигуні?

3. Які вимоги пред'являються до автотракторних ДВЗ?

4. Що називається швидкісною характеристикою двигуна?

5. Які види швидкісних характеристик оцінюють двигун?

6. При яких умовах визначається зовнішня швидкісна характеристика?

7. Які документи регламентують випробування ДВЗ по визначенню швидкісних характеристик?

8. По яких показниках оцінюють ДВЗ?

9. При яких умовах визначаються потужність нетто і брутто?

Матеріали, інструмент, пристосування, устаткування

1. Випробувальний стенд із динамометром постійного струму DS 736-4/V ПС.

2. Випробувальний двигун внутрішнього згоряння.

3. Барометр.

4. Термометр.

5. Психрометр.

Порядок виконання лабораторної роботи

При виконанні роботи необхідно виконати наступне:

5.4.1 Оглянути випробувальний стенд, перевірити комплектність, надійність закріплення його елементів, приєднання заземлення випробовуваного двигуна, захисних огороджень, кожухів.

5.4.2 Занести до протоколу необхідні зведення про характеристики двигуна й умови проведення випробувань.

5.4.3 Здійснити запуск випробувального стенда DS 736-4/V. Для цього необхідно:

5.4.3.1 Подати напругу електричного струму в шафу керування стенда.

5.4.3.2 Включити рубильник у шафі керування стенда, при цьому на пульті керування і на шкалі моментовимірювача включиться підсвічування сигнальних ламп.

5.4.3.3 Вивести ручку регулятора обертання балансирного динамометра в крайнє ліве положення.

5.4.3.4 Натиснути на кнопку «Пуск». Відбудеться вмикання мотор-генератора, що подає електроживлення на балансирний динамометр. Про готовність роботи балансирного динамометра сигналізує червона світлова і звукова сигналізація.

5.4.3.5 Натиснути на кнопку «Ланцюг якоря-1» (зелена кнопка). Відбудеться вмикання балансирного динамометра і його вихідний вал почне обертатися.

5.4.3.6 Регулятором установити 800-1000 об/хв (плавно і повільно).

5.4.3.7 Поворотом ключа запалювання по годинній стрільця здійснити запуск ДВЗ, прогріти його до сталого режиму роботи.

5.4.3.8 Створити балансирним динамометром максимальну для випробовуваного двигуна навантаження, при якому частота обертання буде мінімальною (при повній подачі палива, дросель відкритий).

5.4.3.9 Провести виміри частоти обертання колінчатого вала крутного моменту і витрати палива.

5.4.3.10 Частково зменшувати навантаження на двигун (розвантажуючи гальмо), щоб частота обертання підвищувалася на 200-300 об/хв і для кожного швидкісного режиму виміряти частоту обертання крутного моменту і витрату палива. Результати вимірів занести до протоколу табл. 5.1.

5.4.3.11 Забираючи подачу палива, регулятором установити 1000 об/хв.

5.4.3.12 Виключити запалювання ДВЗ.

5.4.3.13 Натисканням на кнопку «Ланцюг якоря-0» зробити відключення балансирного динамометра.

5.4.3.14 Натисканням на кнопку «Стоп» зупинити мотор-генератор.

5.4.3.15 Натисканням кнопки «Тотал-Стоп» відключити енергопостачання стенда і привести гальмову установку у вихідне положення.

5.4.4 Обробити результати випробувань і побудувати швидкісну характеристику двигуна (зовнішню і часткову).

Зміст звіту

У звіті за результатами роботи повинні бути приведені наступні дані:

- найменування роботи, ціль і задачі; короткі теоретичні зведення;

- результати випробувань і розрахунків (протокол випробувань );

- побудова зовнішньої швидкісної характеристика двигуна;

- висновки.

Література: [5], с.165-173; [9], с.21-44; [10], с.276-303; [11], с.222-248.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6

ВИПРОБУВАННЯ АВТОМОБІЛЯ НА ПАЛИВНУ ЕКОНОМІЧНІСТЬ

Ціль роботи

6.1.1 Вивчити вимірники й показники паливної економічності.

6.1.2 Вивчити методику визначення паливної економічності.

6.1.3 Провести випробування автобуса по визначенню паливної економічності в магістральному (міському) циклі руху в дорожніх умовах.

Загальні відомості

Паливо є найважливішим експлуатаційним матеріалом, що споживається автомобільним транспортом у великій кількості. Вартість палива становить значну частку всіх витрат на перевезення вантажів і пасажирів. Це робить необхідним використання палива з максимальною ефективністю, не допускаючи невиправданих його витрат і втрат.

Паливна економічність - це властивість, яка визначає витрату палива при виконанні автомобілем транспортної роботи в різних умовах експлуатації й залежне, насамперед, від конструкції автомобіля й від уміння водія вибирати режими роботи двигуна, що забезпечують при заданих дорожніх умовах і обраній швидкості мінімальні витрати.

Узагальнюючими вимірниками паливної економічності служать середня й питома витрата палива, які визначаються при випробуванні автомобіля, як у лабораторних, так і в дорожніх умовах.

Середня витрата палива – це шляхова витрата палива в літрах на 100 км пройденого шляху при нормальному експлуатаційному режимі руху в різних, найбільш типових для даного автомобіля дорожніх умовах.

Питома витрата палива – це відношення середньої витрати палива в літрах до виконаній транспортній роботі з перевезення вантажів і пасажирів.

Через велику різноманітність умов роботи автомобілів визначення узагальнюючих вимірників паливної економічності представляє складне й трудомістке завдання.

Нормативними документами встановлюють одиничні оцінні вимірники паливної економічності, обумовлені при випробуваннях у конкретних дорожніх умовах. Одиничними вимірниками паливної економічності служать:

- контрольна витрата палива;

- витрата палива в магістральному циклі на дорозі;

- витрата палива в міському циклі на дорозі;

- витрата палива в міському циклі на стенді;

- паливна характеристика руху, який встановлено;

- паливно-швидкісна характеристика на магістрально-горбкуватій дорозі;

- питома контрольна витрата палива для вантажних автомобілів;

- узагальнена наведена витрата палива;

- паливно-економічна характеристика.

Випробування по визначенню вимірників паливної економічності регламентовані ДСТУ й Правилами ЕЭКООН.

Правила ЕЭКООН №№15 і 84 поширюються на транспортні засоби із двигунами внутрішнього згоряння категорій М₁ і N₁, повною масою не більше 2 т. Для цих транспортних засобів оцінку витрати палива роблять при русі з постійною швидкістю 90 і 120 км/год і в простому міському їздовому циклі.

Транспортний засіб представляють на випробування після пробігу не менш 3000 км. Воно повинне бути обкачане, укомплектовано й заправлене паливом відповідно до нормативно-технічної документації. Регулювання двигуна й інших агрегатів варто робити на підставі інструкцій заводу-виготовлювача. Перед випробуваннями транспортний засіб необхідно витримати на протязі 6 годин при температурі 20-30°С.

Атмосферні умови при випробуваннях:

- температура повітря – 278-308 К (5-25°С);

- атмосферний тиск - 91-104 кПа (683-780 мм. рт. с.);

- відносна вологість не вище 95%;

- щільність повітря не повинна відхилятися більше, ніж на 7% від щільності повітря при нормальних атмосферних умовах, що характеризуються тиском 100 кПа й температурою 293 К (20°С).

Вимір витрати палива при постійних швидкостях руху можна робити в дорожніх умовах і на стенді. Маса вантажу при випробуваннях повинна становити половину вантажопідйомності, але не менш 180кг. Якщо максимальна швидкість на вищій передачі перевищує 130 км/год, то витрату палива варто визначати на цій передачі. Якщо максимальна швидкість перевищує 130 км/год на попередній вищій передачі, то витрату треба вимірювати на попередній передачі.

Дорожні випробування проводять на вимірювальних ділянках, які мають сухе або вологе, але без калюж покриття в гарному стані з поздовжніми ухилами не більше ±2% між двома будь-якими вимірами, які знаходяться на відстані друг від друга не більш, ніж на 2м. Середня швидкість вітру при випробуваннях не повинна перевищувати 3 м/с, а пориви вітру - 8 м/с. Для стабілізації температури палива, масла й охолодної рідини перед випробуваннями транспортний засіб повинен зробити пробіг не менш 5км по випробній дільниці зі швидкістю, близької до швидкості випробування.

Витрату палива вимірюють на кільцевій або прямолінійній ділянках дороги пробігом не менш 2км. Заїзди роблять у прямому й зворотному напрямках. Для визначення витрати палива при кожній постійній контрольній швидкості роблять не менш двох вимірів при швидкості, рівної або меншої на 2 км/год контрольній швидкості, і не менш двох інших вимірів при швидкості, рівної або більшої на 2 км/год контрольній швидкості. За результат виміру приймають середнє арифметичне значення витрати палива у всіх випробувальних заїздах.

Витрата палива при постійних швидкостях руху й у міському їздовому циклі можна визначати на динамометричному стенді з біговими барабанами. Стенд повинен бути обладнаний гальмовим, регулювальним і програмним пристроями, системами охолодження вузлів і агрегатів випробовуваного транспортного засобу й відводу газів двигуна, що відробили.

Середню витрату палива в простому міському циклі розраховують як середнє арифметичне трьох послідовних вимірів. Результати цих вимірів не повинні відрізнятися друг від друга більш ніж на 5%. Якщо різниця вимірів перевищує зазначену величину випробування повторюють.

При вимірі на динамометричному стенді витрати палива, при контрольних постійних швидкостях руху, методика проведення випробувань така ж, як і при дорожніх випробуваннях.

Результати випробувань виражають у літрах на 100км із округленням значень витрати палива до найближчої десятої частки літра. Значення витрати палива зберігаються, якщо вони відхиляються не більше ±4% від значень, зазначених заводом-виготовлювачем для типу АТЗ.

Правила ЕЭКООН № 101 містять приписання відносно виміру витрати палива транспортними засобами категорії М₁ із двигунами внутрішнього згоряння й витрати електроенергії транспортними засобами категорій М₁ і N₁, обладнаними електроприводом (електромобілями).

Автотранспортні засоби повною масою більше 3,5т випробовують при повній масі вантажу, АТС повною масою до 3,5т - при половині повної маси вантажу, але не менш 180кг; легкові автомобілі, включаючи повнопривідні, і автобуси, крім повнопривідних, повною масою до 3,5т - при масі вантажу 100кг.

Вимірювальні ділянки доріг для вимірників 1, 2, 3 повинні бути горизонтальними із цементо - або асфальтобетонним гладким, сухим і чистим покриттям, з поздовжніми ухилами не більше 0,5% на ділянках довжиною не більше 50м і поперечними ухилами не більше 3%. Довжина вимірювальної ділянки для визначення контрольної витрати палива й паливної характеристики повинна бути не менш 1000м. Для визначення витрати палива в магістральному й міському циклах - не менш 4000 м. Визначення витрати палива на магістрально-горбкуватій дорозі виконують на вимірювальній ділянці довжиною 13-15км, яка має змінний поздовжній профіль із підйомами, що чергуються, спусками довжиною 600-800м, ухилами до 4% і радіусами кривих у плані не менш 1000м, що розташовуються на висоті над рівнем моря не більше 1000м. Кінці вимірювальної ділянки повинні бути розташовані на одній висоті над рівнем моря з відхиленням довжини вимірювальної ділянки ±1%, що допускається.

Випробувальні заїзди необхідно проводити в прямому й зворотному напрямках не менш двох разів у кожному напрямку. На кільцевій дорозі допускається виконувати заїзди в одному напрямку.

6.2.1 Контрольна витрата палива. Відповідно до ДСТУ контрольну витрату палива визначають як середньоарифметичну величину витрат палива, отриманих у декількох випробувальних заїздах по вимірювальній ділянці прямолінійної або кільцевої горизонтальної дороги на вищій передачі з постійними швидкостями більше й менше заданої на 2км/ч.

Залежно від типу АТЗ і їхньої максимальної швидкості встановлені наступні значення швидкостей руху при випробуванні:

- 40 і 60 км/год - для міських автобусів і повнопривідних автомобілів повною масою понад 3,5 т;

- 60 і 80 км/год - для вантажних автомобілів, вантажопасажирських (включаючи повнопривідні) автобуси спеціального призначення, міжміські й далекі прямування автопоїздів повною масою більше 3,5т;

- 90 і 120 км/год - для легкових автомобілів (включаючи повнопривідні), автобусів і вантажних автомобілів повною масою до 3,5т.

Якщо максимальна швидкість АТС повною масою до 3,5 т менше 130 км/год, то витрату при 120 км/год визначати не слід. Якщо максимальна швидкість АТЗ менше заданої або перевищує її більш ніж на 5 км/год, то варто задати найближчу меншу швидкість, кратну десяти.

Контрольна витрата палива вказана в нормативно-технічній документації. Вона служить для встановлення відповідності автомобілів, що випускають, вимогам умов і може бути використаний для визначення технічного стану в процесі експлуатації. Даний показник відображає досягнутий рівень паливної економічності АТЗ.

6.2.2 Витрата палива в магістральному (міському) циклі на дорозі це витрата палива, отримана на прямій горизонтальній дорозі при регламентованих режимах руху, що імітують магістральні (міські) експлуатаційні режими.

Режими випробувань у цьому циклі задають у вигляді операційної карти або схеми, що представляє залежність швидкості від пройденого шляху. Схема магістрального циклу наведена в додатку В.

Витрата палива в міському циклі на стенді - це витрата палива, отримана при імітації міського руху на стенді з біговими барабанами відповідно до міжнародних вимог, установленими Правилами ЕЭКООН №№ 15 і 84. Випробування проводять із дотриманням режимів Європейського їздового циклу.

6.2.3 Паливна характеристика встановленого руху - залежність витрати палива від швидкості при встановленому русі АТЗ на даній передачі на горизонтальній дорозі із твердим гладким покриттям.

Випробування АТЗ проводять у тих же умовах, при яких визначають контрольну витрату палива.

Характеристику визначають на вищій передачі в діапазоні від мінімальної швидкості до максимальної. Всі швидкості, крім максимальної, варто задавати кратним десяти. Необхідність визначення характеристики на інших передачах задається програмою випробувань. Швидкість руху задають через 20 км/год для легкових автомобілів і через 10 км/год для АТЗ всіх інших типів.

Паливна характеристика встановленого руху й контрольна витрата палива дозволяють порівнювати рівень паливної економічності автомобілів аналогів, інші вимірники оцінюють середні витрати палива в типізованих характерних умовах руху.

На підставі паливної характеристики встановленого руху може бути приблизно визначена середня експлуатаційна витрата палива.

6.2.4 Паливно-швидкісна характеристика на магістрально-горбкуватій дорозі - це залежність витрати палива й середньої швидкості від допустимої швидкості при русі АТЗ на магістрально-горбкуватій дорозі із заданою характеристикою при заданому режимі. Швидкість допустимого руху - це задана верхня межа швидкості руху на вимірювальній ділянці.

Паливно-швидкісну характеристику на магістрально-горбкуватій дорозі експериментально визначають при русі з різними допустимими швидкостями, які встановлюють до в'їзду на нього. Величини допустимих швидкостей задають в інтервалі від 40 км/год до номінальної швидкості на вищій передачі. Значення швидкостей усередині зазначеного інтервалу вибирають із таким розрахунком, щоб загальне число крапок характеристики було не менш чотирьох. Швидкість необхідно задавати кратними десяти. У кожному заїзді водій не повинен перевищувати заданої допустимої швидкості, у тому числі на спусках. За результатами випробувань будується паливно-швидкісна характеристика на магістрально-горбкуватій дорозі .

Враховуючи велику різноманітність умов роботи автомобілів, визначення паливної економічності в лабораторній роботі обмежимося визначенням витрати палива міського автобуса при русі на дорозі в магістральному (міському) циклі.