Возможность форсировки двигателя ЗИС-120 и преимущество V-образных двигателей. Страница 9

ИСПЫТАНИЯ  И ДОВОДКА ПРЕДПУСКОВОГО
ПОДОГРЕВАТЕЛЯ
Для испытания предпусковых подогревателей и снятия тепло­технических характеристик был изготовлен специальный стенд, оборудованный двумя одинаковыми бачками 1 и 2 (рис. 120) для создания термосифонной циркуляции. Верхние кромки бачков расположены на одном уровне. Холодная вода из водопровода через вентиль 10 направляется в бачок / и по трубопроводу 9  в нижний патрубок подогревателя. Избыток воды через верхнюю кромку бачка 1 постоянно сливается по трубопроводу П.

Рис. 120. Схема стенда для испытания предпусковых подогрева­телей:
/ — бачок   холодной   воды;   2 — бачок   горячей поды; 3 — котел; 4 -мерные колбы;  5 — регулятор подачи топлива;   6 — мерный бачок;  7 — вентилятор;    8 — миливольтметр;   9 — подводящий   трубопровод;   10 — вентиль;  11 — сливной трубопровод
При неработающем подогревателе вода в бачках 2 и 1 на­ходится на одном уровне. Когда подогреватель работает, нагре­тая вода под действием гравитационного напора переполняет бачок 2 и направляется в мерный бачок 6, при помощи которого определяют расход воды через подогреватель при термосифонной циркуляции.
Температура воды в бачках измеряется ртутными термометрами с ценой деления 0,2° С, расход топлива подогревателем — мер­ными колбами 4, температура отработавших газов — при помощи термопары и милливольтметра <§. Для измерения расхода воздуха, подаваемого вентилятором 7 в камеру сгорания подогревателя, служит  крыльчатый анемометр.
Работу подогревателя оценивали по тепловой производитель­ности, расходам топлива, а также температурам и составу отра­ботавших газов.
При отработке системы подсоединения подогревателя к двига­телю автомобиля было обращено внимание на обеспечение термо­сифонной циркуляции охлаждающей жидкости, полного слива жидкости из системы охлаждения и пожарной безопасности.
Было опробовано несколько схем подсоединения. Наилучшей по равномерности разогрева оказалась схема, при которой го­рячая жидкость (вода или антифриз) от подогревателя подводится к рубашкам блоков цилиндров со стороны маховика через два отверстия в верхней части двигателя. Эффективность предпуско­вого подогрева проверялась в холодильной камере.
Двигатель был оборудован системой термопар, расположен­ных в стенках блока цилиндров и в подшипниках. Температура в измеряемых точках фиксировалась электронным автоматическим потенциометром ЭПП-09 с точностью до ±1°С.
Перед каждым опытом двигатель с установленным на нем подогревателем выдерживался до тех пор, пока температура под­шипников не становилась равной температуре холодильной камеры.
Эффективность разогрева двигателя проверялась при запол­нении системы водой и антифризом.
В случае использования для подогрева двигателя воды, послед­ний был готов к пуску при начальной температуре —55° С за 3D мин (рис. 121, а). При этом разогревался не только блок ци­линдров, но также и масло в картере двигателя.
При заправке системы антифризом скорость разогрева дви­гателя несколько меньше (рис. 121, б), однако время подготовки его к пуску (при той же начальной температуре) не превышает 35 мин.
Из графиков на рис. 121, а и б следует, что с наибольшей скоростью нагреваются стенки цилиндров двигателя в задней части блока. В начальный период работы подогревателя темпе­ратура передней части блока повышается несколько медленнее, при этом неравномерность нагрева отдельных цилиндров подлине блока составляет примерно 60° С. В конце разогрева эта неравно­мерность уменьшается до  15° С.
Результаты проведенных исследований в холодильной камере показали, что подогреватель П-100, обладающий тепловой про­изводительностью 14 000—16000 ккал/ч, обеспечивает эффектив­ный  предпусковой  разогрев V-образного двигателя ЗИЛ-130.
Вследствие высокой тепловой напряженности поверхностей нагрева котла, изготовленного из обыкновенной углеродистой стали, и неразборности конструкции теплообменника были необ­ходимы длительные испытания его на долговечность. Для этой цели три подогревателя были установлены на специальный стенд, на котором они проработали по 500 ч каждый. Режим работы
подогревателей на стенде по возможности был приближен к режиму их работы при разогреве двигателя. В результате испытаний было установлено, что теплотехнические параметры (расход топлива и производительность) почти не изменились.

Время разогредо двигателя а) б)
Рис. 121. Зависимость температуры £д двигателя ЗИЛ-130 от времени
разогрева его:
а — водой;   б антифризом  М-65;   / задняя часть правого блока; 2 — верхний   патрубок;  3 передняя  часть  правого блока; 4 — задняя часть левого блока; 5 — масло в поддоне двигателя
Отложение накипи и нагара привело к увеличению массы каждого подогревателя в среднем на 300 г. Поэтому в инструк­циях по эксплуатации автомобилей ЗИЛ-130 особое внимание уделено сливу воды из системы охлаждения в зимний период.
Эффективность работы подогревателей на автомобилях прове­рялась в суровых условиях Крайнего Севера.
В результате длительных эксплуатационных испытаний авто­мобилей ЗИЛ-130С в условиях Крайнего Севера установлено, что время для подготовки автомобиля к выезду при температуре окружающей среды —54° С составляет 45—50 мин. Из этого времени 35 мин затрачивается на разогрев двигателя предпуско­вым подогревателем. Затем подогреватель выключают и делают выдержку в течение 10 мин. За это время восстанавливается на­пряжение аккумуляторной батареи и выравнивается в различных точках температура двигателя. Сведения, получаемые заводом из автохозяйств, свидетельствуют о том, что установка предпуско­вых подогревателей намного облегчает условия эксплуатации автомобилей ЗИЛ-130 в зимний период.
Глава VII. ПОКАЗАТЕЛИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ
ДВИГАТЕЛЯ ЗИЛ-130. ДОРОЖНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
АВТОМОБИЛЯ ЗИЛ-130
ЭФФЕКТИВНЫЕ  ПОКАЗАТЕЛИ ДВИГАТЕЛЯ
Эффективные энергетические и экономические показатели дви­гателя ЗИЛ-130 зависят от продолжительности периода приработки и от вспомогательных агрегатов, устанавливаемых на нем.
Технические условия предусматривают проверку эффективных показателей двигателя ЗИЛ-130 после заводской обкатки в тече­ние 51,5 ч без следующих агрегатов: коробки передач, вентилятора системы охлаждения, компрессора тормозной системы, насоса гидроусилителя рулевого механизма и генератора.
При контрольной проверке применяют бензин А-76 (ГОСТ 2084—67) и масло АС-8 (ГОСТ 10541—63). Угол опережения за­жигания устанавливают оптимальным при полностью открытой дроссельной заслонке и частоте вращения коленчатого вала 2000 об/мин и в процессе испытаний не корректируют.
В качестве контрольных показателей используют:
— эффективную мощность NeHOM при номинальной частоте вра­щения (3200 об/мин) и соответствующее эффективное давление ре\
■— максимальный крутящий момент Ме тах и максимальное среднее эффективное давление ретах.
— минимальный удельный расход топлива при полной на­грузке;
— минимальный удельный расход топлива при частичных нагрузках при п = 1600 об/мин;
— среднее давление внутренних потерь при полностью откры­той дроссельной заслонке и при номинальной частоте вращения и частоте вращения, соответствующей максимальному крутя­щему моменту;
— условный механический к. п. д.
* _ ре
^ - Ре + Ртр >
где ре и ртр — средние  соответственно  эффективное давление
и давление внутренних потерь при одной и той частоте вращения;
— часовой расход топлива при минимальной частоте враще­ния холостого хода GXx х;
— условный удельный расход топлива на холостом ходу
£х.
Тх. х Ул
где Vn — рабочей объем двигателя.
Как видно из табл. 26, после заводской обкатки наблюдается относительно небольшое рассеивание показателей, что косвенно указывает на стабильность технологического процесса изготовле­ния двигателей ЗИЛ-130.
26. Осредненные эффективные энергетические и экономические показатели двигателя ЗИЛ-130 по результатам контрольных испытаний
Показатели
Среднее значение
Среднее квадратичное отклонение
Коэффициент вариации
Эффективная   мощность   при   п  = 3200 об/мин в л. с.......
Среднее эффективное давление при п = 3200 об/мин в кгс/см2   , . . .
Максимальное среднее эффективное давление в кгс/см2 .......
Максимальный крутящий момент Мешах в кгс-м.............
Минимальный удельный расход топ­лива при полной нагрузке в г/(л. с. ч)
Минимальный удельный расход топ­лива при частичной нагрузке в г/(л. с. ч)...........
Среднее давление внутренних потерь при п =■ 3200 об/мин в кгс/см2  . .
Среднее давление внутренних потерь при частоте вращения, соответствую­щей максимальному крутящему мо­менту, в кгс/см2.........
Условный механический к. п. д. при номинальной частоте вращения  . .
Условный механический к. п. д. при частоте вращения, соответствующей максимальному крутящего моменту
Часовой расход топлива при минималь­ной частоте вращения холостого хо­да в кг/ч............
Условный удельный расход топлива на режиме холостого хода ....
Неравномерность работы цилиндров
Частота вращения, соответствующая срабатыванию ограничителя макси­мальной частоты вращения, в об/мин
1,32 0,760
6,5 0,305 0,105
0,04 0,014
0,0415 0,0415 0,012 0,012 0,0337
0,0453 0,0432
0,0303 0,0184
0,072 0,044
15 Заказ 181
Процесс приработки двигателя ЗИЛ-130 не завершается в те­чение принятых заводом 51,5 ч. Если завершение процесса при­работки понимать как стабилизацию энергетических показателей двигателя, то этот процесс длится почти 80 ч.
Ниже приведены результаты опытов по установлению периода работы двигателя до стабилизации его номинальной мощности.
Время работы в ч    5     10    20    30    50    70    90    ПО   130    150 170 Номинальная мощ­ность в л. с.       151   154   156   158   159   159   160   160   160    161 162
Перед началом опытов двигатель прошел обкатку в течение 5 ч, а затем был переведен на работу с номинальной частотой вращения при полностью открытой дроссельной заслонке и рабо­тал на этом режиме до стабилизации номинальной мощности. Соответственно росту этой величины улучшались и экономические показатели двигателя.
Внутренние потери двигателя, определяемые при провертыва­нии коленчатого вала от постороннего источника энергии, также уменьшались с ростом номинальной мощности. В ходе этих опытов было установлено, что среднее давление внутренних потерь сни­зилось на 0,5—0,6 кгс/см2.
Центробежно-вакуумный ограничитель частоты вращения дви­гателя ЗИЛ-130 вступает в действие примерно при п = = 3000+10° об/мин, однако уже при частоте вращения, несколько большей 2900 об/мин, наличие ограничителя вызывает некоторое снижение эффективной мощности вследствие частичного дроссели­рования потока смеси дроссельными заслонками при их неболь­шом повороте. Обычно это снижение мощности не превышает 3—5 л. с.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ
Наиболее полное представление об энергетических и экономи­ческих показателях двигателя ЗИЛ-130 на различных режимах работы дает многопараметровая характеристика. Эту характе­ристику строят на основе или серии нагрузочных характеристик, или серии частичных скоростных характеристик. Она представляет собой зависимость среднего эффективного давления от частоты вращения при постоянном заданном удельном расходе топлива.
Такая многопараметровая характеристика двигателя ЗИЛ-130 без вспомогательных агрегатов после заводской обкатки показана на рис. 122. На характеристике можно выделить зоны, соответ­ствующие наиболее экономичным режимам работы. Область мини­мальных удельных расходов топлива для данного двигателя на­ходится в диапазоне п = 1000 -т-2000 об/мин и ре = 6 ~-7 кгс/см2. Она вытянута вдоль оси абсцисс, вследствие чего экономичность двигателя в большей мере зависит от среднего эффективного дав­ления (т. е. от нагрузки), чем от частоты вращения.
Вспомогательные агрегаты и оборудование, поглощая часть эффективной мощности двигателя, ухудшают его экономичность. Мощность, потребляемая некоторыми вспомогательными агрега­тами, может существенно изменяться в процессе работы. Так, насос гидроусилителя рулевого механизма увеличивает потреб­ление мощности при повороте автомобиля, компрессор тормозной системы — при падении давления воздуха в тормозной системе автомобиля ниже установленного предела; мощность, отбираемая
кгс/см

W0    800   1ZO0     1600    2000    2900   2800 п, об/мин
Рис. 122. Многопараметровая характеристика двигателя
<<< Предыдущая страница   1  2  3  4  5  6  7  8  9     Следующая страница >>>


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я