Что такое режим идеального хода в двигателе

Что такое режим идеального хода в двигателе

3. Принцип работы карбюратора, режимы работы двигателя, характеристики простейшего и идеального карбюратора

Процесс приготовления горючей смеси определенного состава из мелко распыленного топлива и воздуха вне цилиндров двигателя называют карбюрацией, а прибор, в котором этот процесс происходит карбюратором. Простейший карбюратор, рис 2, состоит из поплавковой камеры 1 с поплавком 2 и запорным клапаном 7, распылителя 4 с жиклером 3, смесительной камеры с диффузором 5 и дроссельной заслонкой 6. Поплавковая камера через «балансировочное» отверстие сообщается с атмосферой. Распылитель (выходной конец) устанавливают в самом узком месте диффузора — горловине. При наполнении топливом поплавковой камеры поплавок 2 всплывает и игольчатый клапан 7 перекрывает подающий трубопровод. Поступление топлива в поплавковую камеру прекращается.

Разряжение, создаваемое в цилиндре, передается в смесительную камеру карбюратора. Разряжение зависит от положения дроссельной заслонки карбюратора и скорости воздушного потока (частоты вращения коленчатого вала двигателя). Наибольшее разряжение в смесительной камере создается при открытой дроссельной заслонке. Пока двигатель не работает, в поплавковой камере и распылителе топливо находится на одном уровне, ниже уровня конца распылителя на величину Δ h . Во время работы воздух проходит через диффузор, скорость воздуха максимальна в горловине диффузора, там и создается наибольшее разряжение. Вследствие перепада давлений воздуха в поплавковой камере и горловине диффузора топливо начинает фонтанировать из распылителя, перемешивается с воздухом, частично испаряется и в виде горючей смеси поступает через впускной трубопровод (коллектор) в цилиндры двигателя. Топливо продолжает испаряться и перемешиваться во впускном коллекторе и щелевом зазоре впускного клапана. Заканчивается процесс смесеобразования в цилиндре в конце такта сжатия.

Изменение положения дроссельной заслонки простейшего карбюратора значительно изменяет состав горючей смеси, рис. 3, кривая 1. По мере открытия дроссельной заслонки, определяемой площадью проходного сечения, выраженной в процентах от максимального значения площади проходного сечения, горючая смесь обогащается все в большей степени. Это не соответствует теоретическим представлениям о необходимом составе горючей смеси при различных режимах работы двигателя. Основные режимы работы двигателя: запуск «холодного» двигателя; холостой ход и малые нагрузки; средние нагрузки; полная нагрузка; резкие переходы с малой нагрузки на большую.

Во время пуска холодного двигателя необходима очень богатая смесь с коэффициентом избытка воздуха α = 0,2. 0,6, позволяющая компенсировать плохие условия смесеобразования в этом режиме. Частота вращения коленчатого вала во время пуска и скорость воздушного потока в диффузоре карбюратора имеют небольшие значения, топливо плохо перемешивается с воздухом и плохо испаряется. При этом значительная часть топлива конденсируется во впускном трубопроводе и на стенках цилиндра.

При работе двигателя в режиме холостого хода и малых нагрузок горючая смесь загрязняется остаточными газами, поэтому обогащение смеси до значения коэффициента избытка воздуха α = 0,7…0,8 улучшает воспламеняемость, способствует устойчивой работе двигателя.

В режиме средних нагрузок двигатель автомобиля работает большую часть времени, поэтому для этого режима целесообразно использование обедненной смеси с коэффициентом избытка воздуха α = 1,05…1,15 (экономичная смесь), обеспечивающей устойчивое воспламенение и экономичность.

В режиме полной нагрузки двигатель работает при разгоне, преодолении крутых и тяжелых участков дороги. В этом случае, для получения максимальной мощности необходима обогащенная смесь, α = 0,85…0,95.

Переходный режим наступает при резком (быстром) открытие дроссельной заслонки и характеризуется обеднением горючей смеси из-за более быстрого, по сравнению с топливом, увеличения количества поступающего воздуха. Карбюратор должен иметь устройство, предотвращающее обеднение смеси в этом случае.

Характеристика карбюратора наилучшим способом отвечающая возможным условиям работы двигателя («идеального» карбюратора) показана на рис. 3, кривая 2. Только для двух положений дроссельной заслонки, т.т. «в» и «б» кривая изменения состава горючей смеси простейшего карбюратора совпадает с кривой изменения состава горючей смеси «идеального» карбюратора. Таким образом, простейший карбюратор не может приготовить горючую смесь нужного состава для всех режимов работы двигателя.

Современные карбюраторы обеспечивают изменение состава горючей смеси по закону близкому к кривой 2 за счет использования дополнительных дозирующих устройств и систем. Эти же системы и устройства обеспечивают минимальную токсичность отработавших газов.

Номинальный режим. Допустимые значения координат

Рассматривая свойства и режимы электроприводов постоянного тока, мы интересовались лишь общими соотношениями и главными соразмерностями, не обращая внимания на реализуемость тех или иных режимов, на технические ограничения, играющие решающую роль в любых практических задачах.

Далее мы рассмотрим кратко определение допустимых значений основных координат — тока, момента, скорости.

В основе всех этих оценок лежат номинальные данные двигателя , указываемые обычно на заводском шильдике или в паспорте двигателя.

К таким данным для двигателей, предназначенных для работы в продолжительном режиме, относятся номинальные:
— напряжение U н , В;
— ток I н , А;
— мощность на валу Р н , кВт;
— частота вращения n н , об/мин ( 1/c);
— КПД h н ;
— напряжение возбуждения U вн , В;
— ток возбуждения I вн (для двигателей независимого возбуждения),
— момент инерции J н , кгЧ м 2 ,
— исполнение двигателя IP.

Другие сведения обычно в паспорте не приводятся.

Номинальные данные соответствуют одной точке в плоскости — М с допустимыми и благоприятными значениями всех основных величин в оговоренном (в нашем случае, продолжительном) режиме, хотя в действительности электропривод работает в любых точках и совсем не при номинальных данных.

Номинальные данные используются для построения основных — естественных — характеристик двигателя, служащих, как отмечалось ранее, основой для получения искусственных характеристик при регулировании координат.

В электроприводах с двигателями независимого возбуждения все механические и электромеханические характеристики — прямые линии и для их построения достаточно двух точек, например, точки идеального холостого хода ( М = 0, w = w 0 ) и номинального режима ( М = М н и w = w н ). Две из указанных координат ( М н и ) должны быть определены по номинальным данным, причем и М н = kФ н I н , т.е. нужно знать величину kФ н . Для ее определения удобно воспользоваться уравнением (4) с номинальными величинами, откуда получим:

; (13)

здесь неизвестно сопротивление якорной цепи R я — обмотки якоря, щеточного контакта, дополнительных обмоток, если они используются.

Лучше всего иметь надежную оценку R я , однако часто это связано с трудностями. Тогда прибегают к грубой (иногда — очень грубой) оценке, построенной на предположении, что половина номинальных потерь D Р н — это потери в меди обмотки:

0,5 D Р н ” I н 2 R я ,

. (14)

Номинальный электромагнитный момент М н , определенный как

больше номинального момента на валу

на величину D М , что следует иметь в виду при расчетах.

Естественные характеристики двигателей при питании от источника тока строятся на основании изложенных соображений по определению параметра R я и оценке М н .

Естественные характеристики двигателей последовательного возбуждения, как отмечалось, строятся с использованием универсальных характеристик в относительных величинах.

Относительные величины часто удобны и в обращении с двигателями постоянного тока независимого возбуждения.

Так, приняв за базовые величины U н , I н , w н , и , получим после простых преобразований:

,

где все относительные величины определены как

.

Тогда, приняв U* є Ф* = 1 , получим:

или при I* = 1 (при номинальном токе)

Последнее соотношение позволяет очень просто строить характеристику при заданном R или, наоборот, определять R , если известна характеристика.

Отметим здесь, что обычно относительное сопротивление собственно якорной цепи очень невелико: R * я = 0,02 — 0,05, и жесткость естественной характеристики ( R = R я ) весьма высокая:

Рассмотрим теперь допустимые (безопасные) пределы изменения основных координат.

Напряжение нормально ограничивается номинальным значением. В реверсивных электроприводах допускается на время реверса двукратное превышение номинального значения.

Магнитный поток также ограничен номинальной величиной, поскольку при ее длительном превышении ток возбуждения, превышающий номинальный, может вызвать недопустимый перегрев обмоток. Кратковременное (до минуты) двукратное увеличение тока возбуждения, используемое, например, в электроприводах с питанием якорной цепи от источника тока, допустимо, однако вследствие насыщения магнитный поток при этом увеличивается незначительно. При форсировках — ускоренном нарастании магнитного потока — допустимо кратковременное 2-3 — кратное превышение номинального напряжения возбуждения.

Скорость по условиям механической прочности нормально ограничена номинальным значением с небольшим 20-30% допустимым превышением; специальные двигатели, предназначенные для работы с ослабленным полем, допускают 3-4 -кратное превышение номинальной скорости.

Ток якоря — координата, определяющая надежность работы электропривода. В продолжительном режиме ток на всех скоростях не должен превышать номинального значения при независимом охлаждении двигателя — сплошные линии со штриховкой на рис. 12. В двигателях, охлаждаемых собственным вентилятором, в продолжительном режиме необходимо снижать ток на 30-40% при низких скоростях — пунктир на рис. 12 во избежание недопустимого перегрева. Кратковременные (секунды) перегрузки по току ограничиваются условиями коммутации машины; допустимые перегрузки обычно не превышают (2-3) I н — линии с двойной штриховкой на рис. 12. Из изложенного следует недопустимость пуска электропривода постоянного тока (кроме микроприводов) прямым включением на номинальное напряжение.

Рис. 12. Область допустимых нагрузок электропривода постоянного тока

Момент при полном потоке имеет те же ограничения, что и ток якоря.

Таким образом, зона допустимых значений и М сравнительно невелика, и рис. 12 даёт о ней некоторое представление: внутренняя область относится к продолжительному режиму, внешняя — к кратковременным (секунды) перегрузкам.

Вопрос4. Как осуществить реверс двигателя?

Ответ4. Для осуществления реверса двигателя необходимо сменить направление вращения магнитного поля статора. Это достигается простым переключением последовательности фаз питания (рис 6-4). Включение Q_{1 ­} прямой ход , включение Q₂

обратный ход.

Вопрос5. Что такое режим идеального холостого хода в двигателе?

Ответ5. Режим идеального холостого хода двигателя — это режим работы в отсутствии нагрузки на валу. При этом частота вращения ротора совпадает с частотой вращения магнитного поля и скольжение S=0.

Вопрос6. Почему ток холостого хода асинхронного двигателя больше тока холостого хода трехфазного трансформатора такой же мощности?

1 .В АД , так же как и в трансформаторе , ток в роторе возникает благодаря процессу взаимоиндукции. В режиме холостого хода ротор АД вращается, преодолевая момент сил сопротивления в подшипниках и трение о воздух. На создание этого момента необходим ток в роторе. Следовательно по обмотке ротора (аналог вторичной обмотки трансформатора) протекает ток I АД ₂₀., а в обмотке статора ток I АД ₁₀ В трансформаторе в режиме холостого хода ток во вторичной обмотке отсутствует I ТР ₂₀= 0 , а в первичной обмотке I ТР ₁₀ . Уравнения магнитного состояния трансформатора и АД одинаковы : I₁₀ = I₁— י I ₂.→ : I₁=I₁₀ + י I ₂. Из уравнений следует, что в АД ток I АД ₁ статора больше тока в первичной обмотке трансформатора I ТР ₁.

2. В АД имеется воздушный зазор между ротором и статором, следовательно рассеяния магнитного потока больше, чем в трансформаторе, а значит и энергетические потери больше. Это требует увеличения тока статора.

Вопрос7. Чему равно скольжение в номинальном, критическом, пусковом режимах и при идеальном холостом ходе?

В) В номинальном режиме S ном = ΔР_э2/Рэм= (Р ном эм — Р ном _мех)/ Р ном эм .

ΔР_э2 электрические потери в роторе, Рэм- электромагнитная мощность

Р ном эм= 2π· n₁ · М_ном , Р ном _мех — указывается в техническом паспорте двигателя.

Обычно S ном =1,5÷7%.

г) В критическом режиме ,где r , ₂ = к·r_2, r₂ — активное сопротивление ротора, к- обмоточный коэффициент, r₁ — активное сопротивление статора, х_К= х₁+х , ₂ сумма индуктивных сопротивлений статора и приведенного индуктивного сопротивления ротора.

Вопрос8. Показать на механической характеристике основные режимы работы асинхронного двигателя

Ответ8: Механическая характеристика двигателя это зависимость числа оборотов ротора от момента на валуn₂=f( М). В установившемся ( статическом) режиме электромагнитный момент на валу двигателя равен моменту сил нагрузки (моменту сил сопротивления) Мэм=Мн .На графике механической характеристики (рис 6.12) можно выделить характерные области:

1.М=0, М → Мпуск →пуск двигателя , разгон от n₂=0 до n₂= n₁ (1-S). Если нагрузка на валу М_Н=0, то n₂=n₁ →холостой ход.

2.Если 0 М> М _ном →область перегрузки,

5.М >М_кр → n₂→0, остановка двигателя («опрокидывание»).

С точки зрения асинхронной машины можно выделить области

Технологии Subaru

Subaru – легендарная марка динамичных, безопасных и надежных автомобилей
Подобная репутация — результат применения уникальных конструкторских
решений, совершенствуемых Subaru на протяжении десятилетий, —
горизонтально-оппозитный двигатель Subaru Boxer и симметричный
полный привод Symmetrical AWD.

Горизонтально-оппозитные двигатели

Симметричный полный привод

Система интеллектуального привода

Позволяет водителю адаптировать ходовые качества автомобиля к своему стилю вождения.

Трансмиссия CVT

Трансмиссия Lineartronic — первая
бесступенчатая вариаторная трансмиссия
продольного расположения цепного
типа, устанавливаемая на серийно
выпускаемый автомобиль. Это идеальный
механизм передачи плавной мощи двигателя
Subaru BOXER и надежное управление системой
симметричного полного привода Subaru. Трансмиссия
Lineartronic дарит ощущение плавности движения и
отсутствия каких-либо переключений передач.

Система помощи при движении
по бездорожью

Регулируя параметры работы двигателя, бесступенчатой трансмиссии Lineartronic, систем полного привода и динамической стабилизации (VDC), «Х-Mode» позволит водителям с любым опытом вождения в полной мере воспользоваться выдающимися внедорожными качествами нового Subaru.

X-Mode включает в себя систему, помогающую автоматически поддерживать постоянную скорость при спуске с уклона. Это позволяет сконцентрироваться на управлении и избежать опасной в таких условиях блокировки колес.

Глобальная Платформа Субару

Subaru Global Platform

Глобальная платформа Subaru (SGP) является высокотехнологичной платформой, которая служит основой новейшего поколения автомобилей Subaru. Улучшая всестороннюю безопасность и технические характеристики, эта платформа предложит уникальные ощущения от вождения, которое Вы можете найти только в Subaru. Это будущее Subaru, которое призвано обеспечить ещё большую безопасность и удовольствие для водителя и пассажиров.

Безопасность

Для Subaru безопасность превыше всего. Поэтому инженеры Subaru уже более 50 лет настраивают и тестируют самые передовые функции и технологии безопасности. Subaru строго придерживается политики «люди в первую очередь», постоянно улучшая всестороннюю безопасность и предвосхищая будущее без автопроисшествий, благодаря новейшим системам Subaru по защите и предотвращению столкновений. Также благодаря новой платформе Subaru Global Platform и симметричному полному приводу (AWD).

Первичная
безопасность

Первичная безопасность начинается на стадии разработки. Отличная видимость, оптимальная посадка водителя и интуитивно понятные элементы управления сразу говорят о безопасности и уверенности до начала движения.

Превентивная
безопасность

Благодаря передовым технологиям безопасности, таким как система EyeSight, превентивная система безопасности помогает избежать потенциальных столкновений.

Активная
безопасность

Благодаря симметричному полному приводу и платформе SGP, системы активной безопасности обеспечивают точный контроль над вашим автомобилем в поворотах и при торможении, чтобы вы могли спокойно наслаждаться поездкой.

Пассивная
безопасность

Пассивная безопасность в случае столкновения обеспечивается конструкцией кузова, расположением двигателя и подушками безопасности SRS.

Пакет систем превентивной безопасности EyeSight Safety Plus

Эффективность обнаружения препятствий и потенциальных опасностей была улучшена за счет значительного увеличения угла обзора стереокамеры и повышения производительности программного обеспечения. Конструкция крепления стереокамеры теперь исключает случайное прикосновение к объективу. Установлена новая система предупреждения, которая обеспечивает вибрацию рулевого колеса вместо подачи звукового сигнала. Также появилась светодиодная проекция режимов работы системы EyeSight на ветровом стекле.

Краткий справочник технологий

• Subaru Boxer
• Symmetrical AWD
• Lineartronic CVT
• SI-Drive
• X-mode
• Subaru Global Platform
• Multi-mode DCCD

• ACT
• VTD
• CDG
• DCCD
• VDC
• ATV
• HDC
• AVH

• BSD
• RCTA
• RAB
• SRH
• HBA
• LCA
• EyeSight Safety Plus

• Subaru Boxer
• Symmetrical AWD
• Lineartronic CVT
• SI-Drive
• X-mode
• Subaru Global Platform
• Multi-mode DCCD
• ACT
• VTD
• CDG
• DCCD
• VDC
• ATV
• HDC
• AVH
• BSD
• RCTA
• RAB
• SRH
• HBA
• LCA
• EyeSight Safety Plus

Subaru в социальных сетях:

Горячая линия Subaru: 8 (800) 555 00 20,
звонок по России бесплатный.

Этот сайт использует файлы cookie для хранения данных. Продолжая использовать сайт, Вы даете согласие на работу с этими файлами.

Как отрегулировать обороты холостого хода

Первые двигатели пионеров автомобилестроения обходились без холостого хода. Изобретение карбюратора и опережения зажигания позволило снизить порог оборотов устойчивой работы двигателя путем специального смесеобразования. Конструкция современных автомобилей предусматривает холостой ход (ХХ) в диапазоне 500-1000 об/мин в зависимости от типа двигателя. У дизелей с их активными «низами» он меньше, у бензиновых – больше. При регулировке ХХ учитывают потери на работу электрических потребителей и навесного оборудования (насос ГУР, кондиционера), а также, на машинах с АКПП – необходимость создания рабочего давления в гидротрансформаторе.

ЗАЧЕМ РЕГУЛИРОВАТЬ ХОЛОСТОЙ ХОД

Работа на холостом ходу – это компромиссный режим работы двигателя. Поднятие холостых оборотов приводит к увеличению расхода топлива и повышенной теплоотдаче двигателя. Но излишнее снижение оборотов ХХ имеет еще большие минусы:

ухудшение вентиляции отработанных газов;

проблемы с наполнением цилиндров свежей смесью;

снижение давления масла.

Это может привести к возникновению отложений, повышенным нагрузкам на двигатель, снижению его ресурса, к преждевременному выходу из строя его компонентов: поршневой группы, коленвала, катализатора и свечей зажигания. Кроме того, низкие обороты ХХ приводят к возникновению вибраций, к выходу экологических параметров за пределы нормы. Наконец, чем ниже обороты двигателя, тем выше риск его остановки при увеличении нагрузки (резком нажатии на педаль газа).

ПРИНЦИПЫ РЕГУЛИРОВКИ ХХ НА РАЗНЫХ ДВИГАТЕЛЯХ

Поскольку принципы подачи топлива существенно различаются в зависимости от типа двигателя, регулировка холостого хода осуществляется разными способами:

для бензиновых карбюраторных

и бензиновых инжекторных двигателей.

У дизельных двигателей регулировка ХХ производится на ТНВД (топливном насосе высокого давления) путем ограничения подачи топлива. Следует заметить, что у дизелей производится регулировка не только минимальных оборотов холостого хода, но и максимальных оборотов вращения двигателя, а также, в отдельных случаях, оборотов ускоренного холостого хода.

В процессе регулировки оборотов участвуют 4-5 регулировочных винтов. Настройка выполняется примерно по тому же принципу, что и регулировка педали сцепления: обороты корректируются винтом, после чего он затягивается контргайкой. Перед процедурой необходимо поменять фильтры, прогреть двигатель и выставить угол опережения впрыска топлива.

На карбюраторных бензиновых двигателях величина оборотов холостого хода устанавливается при помощи двух регулировочных винтов: винта качества смеси и винта количества смеси. Кроме того, нужно обратить внимание на работоспособность жиклера ХХ (электромагнитного клапана), при необходимости – прочистить его и устранить неполадки по электрической части. Также, как и в случае с дизелем, регулировка проводится на прогретом двигателе, и перед нею нужно проверить систему зажигания: угол опережения, свечи и высоковольтные провода.

Инжекторные (впрысковые) бензиновые двигатели не требуют регулировки оборотов ХХ как отдельной штатной процедуры. Однако, время от времени у них также случаются проблемы с холостыми оборотами, что свидетельствует о неисправностях систем двигателя. В этом случае нужно провести компьютерную диагностику автомобиля, обратив внимание на следующее:

Датчики ЭСУД – электронной системы управления двигателем. Поступающие с них некорректные данные могут быть причиной неправильной подачи топлива или работы системы зажигания.

Подсос воздуха в нештатных местах. Он может быть причиной обеднения смеси, следовательно, снижения оборотов.

Топливные форсунки, свечи и катушки зажигания и прочие факторы, приводящие к нестабильной работе ДВС – троению и др.

Фильтры – воздушный и топливный.

Дроссельная заслонка – она может быть загрязнена. Нужно помнить, что у многих инжекторных автомобилей (особенно тех, что оснащены электронной педалью газа) после очистки дроссельная заслонка нуждается в адаптации (обучении).

Если все эти системы в порядке, необходимо проверить РХХ – регулятор холостого хода. Он может нуждаться в чистке, замене комплектующих: направляющей втулки, иглы, или быть полностью неработоспособным.

Следует заметить, что большинство вышеописанных работ требует определенной квалификации и опыта, поэтому выполнить их самостоятельно непросто. Для того, чтобы качественно отрегулировать холостой ход двигателя, лучше обратиться к профессионалам – например, на любую из СТО сети умных автосервисов Wilgood.