Отчет о лабораторных работах

«Испытания дизеля 2Ч 11/13 по нагрузочной и винтовой характеристикам»

Выполнили студенты группы СП-41 (подргуппа II)

Исполнители: Солодов,

Мальцева, Пуляев,

Потехин, Филиппова,

Маринчак, Кряжев,

Матюхин, Триобчук,

Фрумкин, Рубцов,

Якимов, Назаренко,

Косьяненко

Проверил профессор В.В. Гаврилов

Санкт-Петербург

Оглавление

Введение. 3

Цель работ. 3

Задачи работ. 3

Раздел 1. Краткое описание двигателя и экспериментальной установки. 4

1.1 Основные технические данные дизеля. 4

1.2 Конструкция дизеля. 4

1.3 Описание испытательного стенда. 8

Раздел 2. Методика проведения испытаний и обработки их результатов. 10

2.1 Порядок проведения испытания. 10

2.2 Испытание двигателя по нагрузочной характеристике. 10

2.3 Испытание двигателя по винтовой характеристике. 11

Исходные данные расчета. 11

Расчетные формулы.. 12

Раздел 3. Результаты испытаний и их расчетной обработки. 15

Раздел 4. Анализ результатов испытаний и расчетов. 21

4.1 Работа дизеля по нагрузочной характеристике. 21

4.2 Работа дизеля по винтовой характеристике. 34

4.3 Топливная экономичность дизеля при работе по нагрузочной и винтовой характеристикам. 35

Заключение. 37

Введение

Лабораторные работы проводятся для лучшего понимания студентами закономерностей изменения параметров и показателей дизеля при работе по нагрузочной и винтовой характеристикам. При выполнении лабораторных работ все студенты включены в процесс, наблюдают за ходом эксперимента, учатся снимать необходимые показатели с приборов. Практические занятия позволяют наглядно увидеть работу двигателя.

При выполнении лабораторных работ студент так же знакомится с конструкцией и работой дизеля, экспериментальной установки, овладевает методикой проведения стендовых испытаний дизеля и обработки экспериментальных данных, приобретает практические навыки в управлении двигателем и в работе с измерительной аппаратурой, самостоятельно анализирует результаты экспериментов. Это в свою очередь ведет к лучшему усвоению материала лекций, углублению знаний, полученных в ходе теоретического обучения.

Цель работ

Основной целью лабораторных работ является объяснение закономерностей параметров и показателей дизеля при работе по нагрузочной и винтовым характеристикам, сравнение полученных параметров и показателей с паспортными данными испытуемого дизеля, с данными других дизелей и составление заключения о его техническом состоянии.

В ходе испытания преследуется цель изучения конструкции дизеля 2 Ч11/13. Студентам необходимо проанализировать и описать основные технические данные дизеля, его конструкцию (остов, детали движения, механизм газораспределения, системы дизеля), особенности смесеобразования и формы камеры сгорания, в которой изучаемый способ смесеобразования реализован. Так же изучается экспериментальная установка с испытуемым дизелем.

Задачи работ

Для достижения цели необходимо было решить ряд задач, а именно:

1) Ознакомиться с конструкцией и работой дизеля и экспериментальной установки.

2) Овладеть методикой проведения стендовых испытаний дизеля и обработки экспериментальных данных.

3) Обработать экспериментальные данные и построить соответствующие графики.

4) Сопоставить полученные параметры и показатели с данными о других дизелях, а так же паспортными данными испытуемого дизеля.

5) Объяснить причины отклонений полученных параметров и показателей дизеля от паспортных данных.

6) Объяснить причины изменения параметров и показателей дизеля при работе по нагрузочной и винтовой характеристикам.

7) Дать заключение о степени совершенства конструкции и техническом состоянии дизеля.

Раздел 1. Краткое описание двигателя и экспериментальной установки

Основные технические данные дизеля

Марка дизеля – 2 Ч11/13

Тип двигателя – четырехтактный, однорядный, нереверсивный, без наддува

Число цилиндров – 2

Диаметр цилиндра – 110 мм

Ход поршня – 130 мм

Номинальная мощность – 18, 4 кВт

Номинальная частота вращения – 1500 мин^-1

Смесеобразование объемно-пленочное, с камерой в поршне типа ЦНИДИ

Степень сжатия – 17.

Среднее эффективное давление в номинальном режиме – 0, 6 МПа

Удельный эффективный расход топлива 252^+5% г/(кВт*ч)

Топливный насос высокого давления индивидуальный, одноплунжерный.

Форсунка закрытого типа с четырехдырчатым соплом.

Удельный расход масла на угар – 4, 1 г/(кВт*ч); общий, с учетом замены – 6, 8 г/(кВт*ч)

Двухконтурная система охлаждения.

Ручной или стартерный пуск.

«Сухая» масса дизеля – 360 кг

Габаритные размеры: длина – 730 мм, ширина – 583 мм, высота – 988 мм.

Конструкция дизеля

Дизель 2 Ч11/13 был создан на заводе «Сардизель» (г. Саратов) в порядке модернизации известного дизеля 2 Ч10, 5/13. Модернизация привела к решению 2 задач. А именно, была увеличена номинальная мощность двигателя за счет увеличения диаметра на 5 мм, при сохранении среднего эффективного давления неизменным и равным 0, 6 МПа. При этом номинальная мощность возросла на 10%. Следующей задачей было улучшить топливную экономичность дизеля. Это было достигнуто за счет применения камеры сгорания ЦНИДИ в поршне. Использование камеры данного типа обеспечила уменьшенные потери теплоты из цикла за счет уменьшенной площади поверхности стенок камеры по сравнению с вихревой камерой, которая применялась в прототипе. Кроме того, в камере ЦНИДИ уменьшены потери энергии на перетекание рабочего тела.

Дизель 2 Ч11/13 может применяться для привода электрогенератора постоянного или переменного тока, для привода компрессоров, насосов и других механизмов, а так же для работы на гребной винт через реверс-редукторную передачу в качестве главного судового двигателя. Разрез данного двигателя представлен на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1

1 – коленчатый вал. Коренные подшипники – роликовые. На кормовом конце коленвала имеется чугунный маховик с напрессованным зубчатым венцом для стартерного пуска дизеля.

2 – противовесы

3 – распределительный вал, который установлен на шариковых подшипниках. Снабжен кулачками для открывания и закрывания впускного и выпускного клапанов

4 – топливоподкачивающий насос

5 – толкатель плоского типа

6 – штанга

7 – топливные насосы высокого давления(ТНВД)

8 – впускной патрубок

9 – выпускной коллектор

10 – коромысло

11 – декомпрессионное устройство

12 – впускной клапан

13 – топливная форсунка

14 – крышка цилиндров.

15 – поршень

16 – втулка цилиндра

17 – шатун

18 – блок-картер

19 – электростартер

20 – фильтр тонкой отчистки

Остов дизеля

Блок-картер (18) чугунный, туннельного типа. Имеет четыре лапы для крепления дизеля к раме или фундаменту. Втулка цилиндра (16) охлаждается водой. По нижнему посадочному пояску втулки полость охлаждения уплотняется резиновыми кольцами, расположенными в выточках блок-картера. Вверху полость уплотнена стальной прокладкой. Подвод охлаждающей воды в зарубашечное пространство осуществляется в верхней части блока цилиндров. Нижняя часть блок-картера образует поддон для смазочного масла. На боковых стенках блок-кратера выполнены смотровые лючки. Передний торец блок-картера закрыт сатльной штампованной крышкой с расположенными на ней водяным и масляным насосами.

Крышка цилиндра(14) чугунная, общая на 2 цилиндра. Крышка содержит впускной(12) и выпускной клапаны для каждого цилиндра. Топливная форсунка(13) также предусмотрена доля каждого цилиндра. На крышке смонтированы стойки валиков коромысел(10) газораспределитьельного и декомпрессионного механизмов, впускной клапан(8) и выпускной коллектор(9). Смазка коромысел осуществляется под давлением через каналы в крышке цилиндра и болк-картере.

Детали движения

Коленчатый вал(1) – цельный, двухопорный, стальной, штампованный. На щеках коленвала укреплены противовесы(2).

Шатун(17) – стальной. Его стержень имеет двутавровое сечение. Нижняя головка с косым разъемом. Вкладыши нижней головки выполнены из стальной ленты, плакированной алюминием.[Плакирование - нанесение на поверхность металлических листов, плит, проволоки, труб тонкого слоя др. металла или сплава термомеханическим способом]. Крышка нижней головки крепится двумя шатунными болтами. Втулка верхней головки шатуна выполнена из бронзы.

Поршень(15) – неохлаждаемый, выполнен из сплава на основе алюминия, имеет три компрессорных и два маслосъемных кольца. В днище поршня расположена камера сгорания тапа ЦНИДИ. Поршневой палец плавающего типа, стальной, с цементированной и закаленной рабочей поверхностью.

123 4