Регулировочная характеристика ЯМЗ-238
Опыты показывают, что отклонение интенсивности вращательного движения заряда в большую или меньшую сторону от оптимального значения приводит к ухудшению энергетических и экономических показателей дизеля. В первом случае это обусловлено чрезмерной интенсивностью вращательного движения заряда, во втором - его недостаточностью.
В обоих случаях регулировка дизеля по мощности до номинальной величины сопровождается уменьшением коэффициента избытка воздуха. Следует отметить, что наибольшее ухудшение энергетических и экономических показателей дизеля наблюдается в зоне малых и средних частот вращения из-за недостаточной интенсивности вращательного движения заряда. Механическая напряженность деталей вследствие таких отклонений окружной скорости заряда в камере сгорания изменяется незначительно. С увеличением окружной скорости заряда в указанных пределах при постоянном коэффициенте избытка воздуха тепловое состояние поршня повышается несущественно (на 3-5 С). Однако с увеличением или уменьшением коэффициента избытка воздуха температура поршня, а также других деталей дизеля изменяется весьма интенсивно.
Тепловое состояние заряда, поступающего в цилиндры, различно для дизелей с наддувом и без него. В дизеле с наддувом вследствие сжатия воздуха в компрессоре температура его значительно повышается. Для дизеля ЯМЗ-240Н при работе его на номинальном режиме p- 9,6 кгс/см2 и давлении наддува р = 1,8 кгс/см2 температура заряда увеличивается до 120-125°С при исходной температуре воздуха на впуске 30° С. Соответственно различными оказываются давления сгорания в этих дизелях. В случае работы на номинальном режиме при одинаковой температуре воздуха на входе в дизель (примерно 30° С), коэффициенте избытка воздуха а = 1,6, если дизель без наддува, и давлении наддува рк 1,8 кг/см2, если дизель с наддувом, максимальная температура поршня дизеля с наддувом на 8"" выше температуры поршня дизеля без наддува.
Дальнейшее увеличение температуры воздуха, поступающего в цилиндр дизеля с наддувом, на 1° С приводит к повышению температуры поршня в среднем на 0,4-0,5° С. Этим в основном обусловлены ограничения дальнейшей форенровки дизеля с наддувом по нагрузке без введения дополнительного охлаждения его деталей, в первую очередь поршней, или охлаждения нагнетаемого воздуха. Кроме того, температура заряда, поступающего в цилиндры, зависит как от естественного изменения температуры окружающей среды, так и от условий воздухоснабжения дизеля, установленного в моторном отсеке автомобиля. На ряде моделей автомобилей предыдущего выпуска забор воздуха осуществляется из подкапотного пространства, в котором температура воздуха в летнее время достигает 65-75° С. Естественно, что это приводит к уменьшению массы заряда воздуха, подаваемого в цилиндры.
В результате ухудшаются энергетические показатели дизеля, возрастает температура и дымность отработавших газов. Механическая напряженность деталей, определяемая давлением и в некоторой степени скоростью нарастания давления при сгорании, в этом случае изменяется мало.
Для дизеля ЯМЗ-240Н при изменении температуры воздуха перед компрессором на 1°С температура его после компрессора повышается в среднем па 1,3° С. Следовательно, значительное уменьшение тепловой напряженности дизеля может быть также достигнуто как улучшением условий его воздухоснабжения, так и введением системы охлаждения воздуха после компрессора. Использование этой системы позволило на опытных образцах дизелей ЯМЗ-240Н понизить температуру воздуха после компрессора с 120-125 до 65-70 °С при температуре воздуха перед компрессором 30° С.
