Показатели качества пусковых процессов дизеля

Индицирование дизеля 4Ч 11/12,5 при температурах 10 .20 0С показывает, что при таких условиях начало процесса пуска начинается на первом-втором рабочих циклах и продолжается равномерно весь период разгона. На рис. 5.1 представлена осциллограмма первых циклов дизеля при температуре 20 0С. Из нее видно, что сначала процесс сгорания начался в третьем цилиндре. За период времени от первого до третьего рабочего циклов частота вращения коленчатого вала возросла с 180 до 690 мин-1. При этом период задержки самовоспламенения t1 сократился, а максимальное давление сгорания PZ, скорость нарастания давления dP/dj и степень повышения давления l увеличились.

Рис. 5.1. Осциллограмма первых циклов пуска дизеля 4Ч 11/12,5:

температура окружающей среды —20 0С,

пусковая частота вращения — 200 мин-1,

угол опережения впрыска — 26 град до ВМТ

Отмеченный характер изменения показателей рабочего процесса обусловлен улучшением качества распыливания топлива с увеличением частоты вращения коленчатого вала и уменьшением потерь теплоты от газов в стенки цилиндра. За период пуска дизеля давление при сгорании топлива максимально перед его выходом на режим самостоятельной работы.

С понижением температуры первые вспышки начинаются при более поздних рабочих процессах, неравномерность их чередования увеличивается по отдельным циклам и цилиндрам. Так, при температуре 0°С первая вспышка отмечается через 1 .2 с после начала прокручивания коленчатого вала (7 .14 цикл), сгорание в отдельных цилиндрах чередуется с пропуском вспышек, а все цилиндры вступают в работу в конце периода разгона перед выходом на режим самостоятельной работы.

Понижение температуры до минус 5°С проводит к еще более позднему возникновению первой вспышки (через 5 .8с) и более длительному периоду разгона с чередованием вспышек в части цилиндров, а выход на режим самостоятельной работы при этой температуре осуществляется, как правило, без включения в работу всех цилиндров.

На рис 5.2 показано влияние угла опережения впрыска Q на пусковые качества дизеля. Величина (Qопт) обеспечивающая лучшие пусковые качества дизеля, уменьшается с понижением температуры окружающего воздуха, а также пусковой частоты вращения коленчатого вала. При холодном пуске величина Qопт меньше установочного угла, выбранного для номинального режима работы.

10 14 18 22 24 Θ

Рис.5.2. Влияние угла опережения топлива на пусковые качества дизеля 4Ч 11/12,5:

1—температура 0 оС, n=200 мин-1; 2—температура 0 оС, n=150 мин-1;

3—температура 0 оС, n=125 мин-1; 4—температура -10 оС, n=200 мин-1; 5—температура +20 оС, n=200 мин-1

На режиме пусковой частоты вращения n=200 мин-1 Qопт для дизеля 4 Ч 11/12,5 при температуре 0 оС составляет 24 град. до ВМТ (кривая 1), на режиме 150 мин-1—Qопт=22 град (кривая 2), на режиме 125 мин-1—Qопт=20 град (кривая 3), при температуре -10 оС —Qопт=18 град. до ВМТ (кривая 4).

При температуре -10 оС существенные влияния на пусковые качества начинает оказывать значение частоты вращения, при которой отключается пусковой обогатитель топливного насоса — увеличение Nобог от 400 до 500 мин-1 снижает минимальную пусковую частоту вращения nmin на 40 .70 мин -1, а продолжительность пуска на одном пусковом режиме сокращается на 20с (рис. 5.3).

Как показали проведенные исследования, наибольший эффект улучшения пуска достигается при комплексном изменении параметров топливной аппаратуры, влияющей на пусковые качества. Так, на дизеле 4Ч 11/12,5, состыкованном с трансмиссией трактора, при температуре минус 10оС и использовании топливного насоса 4УТНМ-Т лучшие пусковые качества обеспечиваются при изменении Q=26 град до ВМТ и nобог=550 мин-1 (рекомендуемая регулировка завода-изготовителя) до значения Q=18 град до ВМТ и nобог=750 мин-1(рис.5.4). При температуре минус 10оС пуск в диапазоне пусковой частоты вращения 135 .235 мин-1 осуществляется за 17 .20с, а при температуре -15 оС — за 39 .40с. Увеличение оптимального значения nобог=750 мин-1 объясняется влиянием дополнительного сопротивления от узлов трансмиссии, которые не отключаются от двигателя при пуске.