Никитин А.О., Сергеев Л.В. - Теория танка (1053683), страница 5
Текст из файла (страница 5)
25 Однако часто может оказаться, что при работе двигателя с та кими же оборотами, но при меньшей внешней нагрузке либо при более низкой температуре окружающего воздуха, или, наконец, при наличии обоих условий одновременно, потребуется в два раза меньший расход воздуха. При рассматриваемом способе регулирования производительности вентилятора уменьшение расхода воздуха до-' стигается путем введения дополнительного сопротивления жалюзи. В этом случае будем иметь как бы новую характеристику сети, включающую сопротивление жалюзи, а точка 2 — пересечение ионой характеристики сети с характеристикой вентилятора — определит расход воздуха 9, = 0,5 0ь Несмотря ьа то, что требуемый расход воздуха уменьшится в два раза, мощность, затрачиваемая на привод вентилятора, как показывают теоретические исследования и результаты испытаний, при этом снизится незначительно.
Последнее положение наглядно подтверждается приведенными на рис. 12 результатами испытаний по определению мощности, затрачиваемой на привод установленного в танке центробежного вентилятора в зависимости от его оборотов. Эти результаты получены для предельных случаев — прн полностью открытых воздухопритоках и воздухоотводах (кривая 1), т. е. при максимальной производительности вентилятора, и при полном их перекрытии (крнвая 2). Рис. 12 Очевидно, что во всех остальных случаях регулирования произгодительности вентилятора посредством дросселирования воздуха прн помощи жалюзи значения мощности, затрачиваемой па привод ° вентилятора, будут находиться между кривыми 1 и 2. 26 Совершенно иные соотношения между затратами мощности на привод вентилятора и .расходом воздуха, проходящего через систему охлаждения, можно получить при регулировании производительности системы путем изменения оборотов вентилятора независимо от оборотов двигателя.
На рис. 13 приведены характеристики вентилятора, построенные при постоянных оборотах и, и пь а также характеристика сети, причем, как и в первом случае, 1;1з = 0,5 Яо 0 Рис. 13 Из теории центробежных вентиляторов известно, что их производительность пропорциональна оборотам, т. е. для рассматриваемого случая (при Яз = 0,5 (~,) и, = 0,5 пь В то же время мощность, затрачиваемая на вращение вентилятора, в зависимости от оборотов изменяется по такому соотношению: Таким образом, при уменьшении потребного для системы охлаждения расхода воздуха в 2 раза затраты мощности на привод вентилятора в этом случае снизятся почти в 8 раз. Следовательно, ре~улнрование производительности вентилятора путем изменения его оборотов независимо от оборотов двигателя является более совершенным в энергетическом отношении. Но несмотря на повышенный расход мощности прн дроссельном способе регулирования производительности вентилятора системы охлаждения, этот способ ввиду простоты осуществления находит широкое применение а танках.
Чем больше общее сопротивление воздушного тракта (включая в него и сопротивление радиатора), тем большую мощность, при прочих равных условиях, нужно затратить на привод вентилятора 27 с целью обеспечения необходимого расхода воздуха в системе охлаждения. Осевые вентиляторы требуют меньшего расхода мощности на нх привод, нежели центробежные, но онн могут обеспечивать требуемую производительность при меньших сопротивлениях воздушного тракта. В тяговых расчетах затраты мощности на привод вентиляторов систем охлаждения двигателей учитывают исходя из их значений при оборотах двигателя и, и оценивают в долях нли процентах от М, Для большого числа выполненных конструкций танков с двигазелями водяного охлаждения затраты мощности на привод вентиляторов при оборотах двигателя и находятся в пределах Ф„х, = (О, 06 —: О, 16) 1У, Мощность на привод вентиляторов прн других оборотах двигателя рассчитывают по формуле Зная У, и и н задаваясь различными значениями чисел оборотов п двигателя, можно определить за~висимость Ж, =1 (и), которая протекает по закону кубической парабольх Напомним, что при тяговых расчетах эту зависимость строят при ~полностью открытых жалюзи, т.
е, для максимально возможных затрат мощности на привод вентилятора. 2. Затраты мощности иа сопротивление в воздухоочистителях Работа танковых двигателей протекает в условиях большой запыленности наружного воздуха, вызывающей необходимость установки воздухоочистителей, обеспечивающих высокий коэффициент очистки воздуха, поступающего для питания двигателей. При отсутствии воздухоочистителей в двигатели поступало бы недопустимое, с точки зрения износов ответственных деталей, количество пыли. В настоящее время считается, что коэффициент очистки воздуха, даже при относительно малой его запыленности, должен быть не ниже 99,0 —: 99,57о. Установка воздухоочнстителей с высоким коэффициентом очистки приводит к значительным сопротивлениям на всасывании и, как следствие, к ухудшению наполнения цилиндров воздухом.
Это в свою очередь ухудшает процесс сгорания топлива и вызывает снижение эффективной мощности, наиболее сильно проявляющееся у карбюраторных двигателей, нежели у дизелей. 28 По мере загрязнения воздухоочнстителя в процессе эксплуатации коэффициент наполнения цилиндров и коэффициент очистки воздуха уменьшаются, сопротивление на всасыванни возрастает, а потери мощности двигателя увеличиваются. Последнее иллюстрируется приведенным на рис. 14 графиком„ показывающим зависимость потерь мощности двигателя типа В-2 от разрежения иа трассе всасывания. Данные этого графика получены экспериментальным путем при работе по внешней характе ристике с и = 2000 об1мин, 0 200 бр а бб ч уу баб.сг. Рис. 14 В целях сокращения непроизводительных затрат мощности н обеспечения нормальной работы двигателя сопротивления воздухоочистителей следует ограничивать величиной разрежения на трассе всасывания: — для дизелей — 1000 †: 1200 мм вод.
ст.; — для карбюраторных двигателей — до 300 мм вод. ст. Опыт эксплуатации и проведенные исследования показывают, что при таких значениях сопротивлений на всасывании существенного снижения мощности двигателей не наблюдается. Как уже отмечалось выше, сопротивление воздухоочистителей увеличивается одновременно с их загрязнением, что в свою очередь обусловливается запыленностью наружного воздуха и продолжительностью работы двигателя после очистки воздухоочистителей. Поэтому потери мощности, вызванные установкой воздухоочистителей, целесообразно оценивать исходя из средних значений сопротивления воздухоочистителей между периодами их обслуживания. з9 В тяговых расчетах зти потери, если не известны действительные значения потерь мощности в воздухоочистителях, можно принимать для режима максимальной мощности двигателя равными И„= (0,02 —: 0,04) ДГ, В зависимости от оборотов двигателя затраты мощности на сопротивление в воздухоочистителе изменяются по квадратичному закону.
3. Затраты мощности в глушителе Потери мощности двигателя в танке на противодавление выхлопу отработавших газов вследствие наличия глушителей шума и относительно длинных выпускных трубопроводов больше тех, которые наблюдаются при стендовых испытаниях двигателей на заводах-изготовителях. Дополнительные потери мощности, обусловленные увеличением противодавления выхлопу в моторной установке, зависят от конструкции выхлопных устройств, скоростного и нагрузочного режимов работы двигателя.
Для четырехтактных двигателей они, с достаточной для данного случая точностью, могут быть определены по такой зависимости: (4) где р,'„„ — увеличение противодавления выхлопу при работе двигателя в танке в кг/слг', Ь', — рабочий объем цилиндров (литраж) двигателя в л; и — число оборотов коленчатого вала на данном скоростном режиме, об~мин. Для двухтактных двигателей в знаменателе формулы (4) будет 450. Значения р,„, определяются экспериментальным путем. В современных конструкциях поршневых двигателей дополнительные потери мощности в моторной установке на противодавление выхлопу при работе двигателя на режиме максимальной мощности составляют ДГ,„„= (0,02 —: 0,03) Ф, В зависимости от числа оборотов двигателя зти затраты мощности изменяются по квадратичному закону. 4. Общие потери мощности в моторной установке и свободная мощность двигателя Приведенные в данном параграфе сведения показывают, что затраты мощности в моторной установке танка иа вентиляторы сисге- Зо чы охлаждения, воздухоочистнтели и противодавление выхлопу достигают весьма больших значений, которые необходимо учитывать при всех дальнейших расчетах.
Подсчет всех этих затрат мощности в зависимости от оборотов двигателя, с целью сокращения вычислений, целесообразно осуществлять таким образом. Надо суммировать все потери мощности в моторной установке на режиме максимальной мощности двигателя, т. е. дум. у = й~. + ~"~ее + '~вм» и м м Ф' где М, „— общие потери мощности в моторной установке при максимальной мощности двигателя. Потери мощности в моторной установке по оборотам двигателя, поскольку основное значение имеют затраты на привод вентиляторов, можно рассчитывать по формуле Мм,=М„, ( — "), (5) где п — текущие обороты двигателя. На основании всего изложенного общие потери мощности в моторной установке танков с поршневыми двигателями для режима максимальной мощности находятся в таких пределах; М„у = (0,10 —: 0.20) И, Мощность, передаваемая от двигателя в трансмиссию танка при работе двигателя с полной подачей топлива и равная уЧл = ~е Мм. у~ у е, ' "е «1м.
у еЛ' мех я Для большого числа выполненных конструкций танков к. п. д. моторной установки при максимальной мощности двигателя находится в пределах ч». у = 0,80 — 0,90. 3! называется свободной мощностью двигателя. Зная внешнюю характеристику двигателя и подсчитав для различных оборотов потери мощности в моторной установке, определяют для этих оборотов свободную мощность двигателя, графическая зависимость которой приведена на рис.
!5. Если все рассмотренные погери мощности оценить условным коэффициентом полезного действия моторной установки ум у. то значение свободной мощности при оборотах, соответствующих максимальной эффективной мощности двигателя, можно определить таким образом: В последние годы в танках стали находить применение системы охлаждения эжекционного типа. Они имеют ряд преимуществ перед обычными системами охлаждения с приводными, вентиляторами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
