Файл: Барский И.Б. Динамика трактора.pdf

момента. Во всех вариантах ограничение хода рейки, определя­ ющее запас крутящего момента, постоянно (у — 1,8 мм). Иссле­ дования проводились для двигателей с газотурбинным наддувом и со свободным впуском.

Исследование разгона проводилось только для двигателя со свободным впуском. Варианты /—4 характеристик корректиру­

тизны характеристики означает, что одному и тому же прира­

коленчатого вала) соответствует большее приращение хода рей­ ки топливного насоса, а следовательно, и цикловой подачи топ­ лива. Таким образом, более крутая характеристика корректора означает более глубокую обратную связь и более устойчивую работу двигателя при всех прочих равных условиях.

По результатам исследований 3. Н. Эминбейли, более крутая корректорная ветвь регуляторной характеристики повышает производительность трактора, а наилучшей является настройка двигателя по запасу мощности. Однако такую настройку можно применять только на тракторах с автоматизированными систе­

тается верной рекомендация В. Н. Болтинского, которая заклю­

Корректорная ветвь, выполненная в соответствии с этой ре­ комендацией, в сочетании с большим запасом крутящего момен­ та двигателя (свыше 15—17%), создает благоприятные условия для длительной работы двигателя в этом режиме, что означает работу при высоких средних эффективных давлениях ре, а сле­ довательно, с повышенной тепловой и механической напряжен­ ностью основных деталей двигателя. Как уже отмечалось ранее, современные двигатели, оборудованные турбокомпрессором и глушителями, обеспечивают бесконтрольную, поэтому сколь угодно длительную работу в этом режиме, так как обычные внешние признаки работы двигателя на корректоре (повышен­ ное дымление и специфический шум выпуска на пониженных оборотах) на этих двигателях выражены слабо. Эксплуатация

чего можно избежать установкой на тракторе прибора, указы­ вающего загрузку двигателя по крутящему моменту, либо авто­ матических устройств, изменяющих передаточное число транс­ миссии трактора.

Исследования разгона показали (рис. 56, б), что наилучшим вариантом (кривая 4) из четырех вариантов характеристики кор­ ректора (кривые / — 4), как и при работе с установившейся на­ грузкой, является регулировка двигателя по запасу мощности. Характеристика корректирующего устройства сказывается боль­ ше на тягово-динамических качествах трактора при работе с установившейся нагрузкой, чем при разгоне.

3. Турбокомпрессор

Влияние турбонаддува. Моделирование влияния газотурбин­ ного наддува на тягово-динамические качества трактора при работе с установившейся нагрузкой проводили при сохранении всех прочих характеристик двигателей с наддувом и со свобод­ ным впуском одинаковыми. Этого достигали отключением группы блоков / / / (см. рис. 26) при сохранении неизменными всех ос­ тальных постоянных коэффициентов модели. При выключении

98

турбонаддува модель двигателя со свободным впуском станови­ лась абсолютно идентичной по своим параметрам и характерис­ тикам модели двигателя с турбонаддувом. Так как во всех опы­ тах задавалось одно и то же возмущение, то условия также оставались неизменными. Таким образом было проведено срав­ нение динамических качеств (xicv) двух эквивалентных по всем показателям двигателей—с турбонаддувом и со свободным впуском.

Результаты опытов показали (см. рис. 56, а), что применение турбонаддува снижает амплитуду колебаний угловой скорости коленчатого вала на 2—4%. Повышение динамических качеств двигателя с турбонаддувом объясняется тем, что турбокомпрес­ сор накладывает на двигатель обратную связь (см. рис. И ) . При соответствующей настройке турбокомпрессора эта связь на ре­ гуляторной и корректорном участках характеристики двигателя может быть отрицательной. Тогда при снижении частоты враще­ ния коленчатого вала двигателя вследствие повышения нагрузки частота вращения ротора турбокомпрессора, а также плотность воздуха в коллекторе повышаются, что способствует на модели (в соответствии со структурной схемой) восстановлению частоты вращения вала двигателя. При снижении нагрузки имеет место обратная картина.

В действительности повышение плотности воздуха во впуск­ ном коллекторе означает повышение общей массы воздуха, по­ ступающего в цилиндр. Так как это происходит одновременно с увеличением цикловой подачи топлива, то создаются более благоприятные условия для протекания рабочего процесса.

На исследуемом двигателе максимум к. п. д. турбины соот­ ветствовал максимальному крутящему моменту двигателя по регуляторной характеристике.

Влияние газотурбинного наддува на разгон трактора иссле­ довали на электронных моделях и путем проведения натурных экспериментов. Идентичность характеристик двигателей со сво­ бодным впуском и с турбонаддувом обеспечивали, как и при исследовании работы трактора с установившейся нагрузкой, пу­ тем отключения на модели блока турбокомпрессора. Чтобы вы­ явить максимальное ухудшение разгонных качеств, исследования проводили при условии, что на протяжении всего трогания й разгона ротор турбокомпрессора сохранял угловую скорость, соответствующую холостому ходу, а плотность воздуха в коллек­ торе была также неизменной, равной 1,12 кг/м3 (под нагрузкой р = 1,40 кг/см3 ). В практике эксплуатации такие условия не мо­ гут иметь места при исправных двигателе и турбокомпрессоре.

Опыты показали, что разгон агрегата осуществляется без остановки двигателя как при газотурбинном наддуве, так и при свободном впуске. Минимальная угловая скорость коленчатого вала двигателя со свободным впуском примерно на 10% выше, чем скорость двигателя с турбонаддувом. Осциллограммы раз-

гона, полученные на электронной модели, приведены на рис. 57. Данные по разгону, полученные электронным моделировани­ ем процесса, подтверждаются результатами натурных опытов.

На рис. 58 и 59 приведены осциллограммы трогания и разго­ на лущильного и пахотного агрегатов. На этих же осциллограм­ мах штриховой линий нанесена кривая изменения момента дви­ гателя, значение которого в период трогания определялось по выражению

изменения расхода воздуха в период трогания таков, что мини­ мальной частоте вращения коленчатого вала ( 0 i m m соответствует

тепловая перегрузка, возникающая вследствие снижения расхо­

100