Что такое частота вращения коленчатого вала: Частота вращения коленчатого вала двигателя

Частота вращения коленчатого вала двигателя

Частота вращения коленчатого вала двигателя n_v, соответствующая максимальной скорости автомобиля, определяется из уравнения (мин^-1) :

n_v= V_max * ,

где — коэффициент оборотистости двигателя,=35

n_v=156 * 35=5460мин^-1.

2. Максимальная мощность двигателя

Максимальную мощность двигателя найдем из формулы:

N_max = N_ev / [ a * + b * ()² – c * ()³ ]

где — отношение частоты вращения коленчатого вала двигателя при

максимальной скорости движения автомобиля к частоте

вращения при максимальной мощности двигателя;

a, b, c – коэффициенты, постоянные для каждого двигателя, для бензиновых двигателей a = b = c = 1.

.

3. Построение внешней характеристики двигателя

Внешнюю характеристику двигателя с достаточной для практических расчетов точностью можно определить по формуле Лейдермана (кВт):

N_е = N_мах * [ a * + b * ()² – c * ()³ ] N_е = 81,5 * [ 1 * + 1 * ()² – 1 * ()³ ]=7,85883 кВт

где n_т – текущее значение частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Результаты расчетов сводим в таблицу.

3.4 Вращающий момент двигателя

Bвращающий момент двигателя определим по формуле:

М_е =

М_е = 30*7,85883/500*3,14=150,169 кН*м

Результаты расчетов сводим в таблицу.

Внешняя скоростная характеристика двигателя.

параметр	Скоростной режим работы двигателя
	500	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5000	5500	6000	6500
Nе, кВт	7,85883	16,67	26,079	35,746	45,3198	54,4533	62,8	70,01	75,74	79,63	81,35	80,54	76,86
Ме, кН*м	150,169	159,2	166,11	170,76	173,197	173,418	171,4	167,2	160,8	152,2	141,3	128,2	113

4. Выбор передаточных чисел

1. Определение передаточного числа главной передачи

Передаточное число главной передачи из условий обеспечения V_max на высшей передаче

U_г = 0,105 * r_к * n_v / (U_дк * V_max * U_кв)

где U_дк – передаточное число высшей передачи дополнительной коробки

U_дк = 1, при ее отсутствии.

U_кв – высшее расчетное передаточное число коробки передач.

Принимаем U_кв =1.

2. Подбор передаточных чисел коробки передач

Передаточное число первой передачи U_к1 находим из условия преодоления автомобилем максимального сопротивления дороги

U_к1 = G_a * * r_g / (M_вmax * U_дк * U_г * *k_р).

Условно можно считать r_g= r_к .

;

Полученное U_к1 нужно проверить по условию отсутствия буксования. Буксования не будет, если выполняется неравенство

M_вmax* U_г * U_к1 * *k_р / r_gР_тсц ,

где Р_тсц – сила тяги по сцеплению.

Для переднеприводных автомобилей:

U_к1 ;

Коэффициент сцепления с дорогой = 0,7.

;

2,7 <= 3,4.

Проверка по условию буксования выполняется.

ᐉ Определение частоты вращения коленчатого вала

Для определения частоты вращения коленчатого вала используются датчики, указанные ниже.

Зажим триггера

Сигнал частоты вращения регистрируется на свечном проводе с помощью зажима триггера. Зажим индуктивно регистрирует сигнал высокого напряжения, который направляется от распределителя к любому цилиндру. Импульсы передаются от зажима триггера к анализатору, где преобразуются в сигнал частоты вращения. Зажим необходимо располагать как можно ближе к свече зажигания и как можно дальше от провода высокого напряжения свечи зажигания соседнего цилинда.

Рис. Зажим триггера

Датчик светового барьера

Определение частоты вращения с помощью датчика светового барьера используется, когда отсутствует возможность прямой регистрации сигнала на двигателе (например, сложно снять сигнал частоты вращения коленчатого вала с помощью триггера или с катушки зажигания). На вращающуюся деталь (вентилятор, клиновой ремень) наносится специальная отражательная метка, которая при вращении детали регистрируется датчиком. Датчик светового барьера должен располагаться таким образом, чтобы обороты могли регистрироваться без помех (вибрации и т.п.). При подсчете частоты вращения коленчатого вала необходимо учитывать передаточное отношение проверяемой вращающейся детали относительно коленчатого вала. Такой способ регистрации частоты вращения используется редко.

Рис. Датчик светового барьера

Зажим катушки зажигания

Сигнал частоты вращения снимается с кабеля катушки зажигания с помощью соответствующего зажима. Зажим должен быть прикреплен как можно ближе к катушке зажигания. Он индуктивно снимает сигнал высокого напряжения, которое подводится к распределителю. Импульс передается дальше от зажима к измерительной коробке и преобразуется там в сигнал частоты вращения.

Датчик верхней мертвой точки (через диагностический разъем)

Как уже упоминалось, начиная с 2000 г. на автомобилях обычно устанавливается стандартный диагностический разъем. Регистрация сигнала частоты вращения происходит с использованием соответствующей штекерной вилки по сигналу датчика верхней мертвой точки, что обеспечивает очень точное измерение частоты вращения.

Ротофон

Считывание частоты вращения может производиться с помощью анализатора звуковых колебаний, исходящих от двигателя во время его работы. При этом в качестве датчика используется микрофон, который устанавливается рядом с выхлопной трубой транспортного средства. Недостатки данного способа — невысокая точность измерения и повышенные требования к звукоизоляции зоны испытаний.

Датчик вибрации двигателя

Это один из наиболее широко используемых в настоящее время датчиков для считывания частоты вращения. Его работа основана на частотном анализе вибрации двигателя при его работе. Датчик имеет магнит, с помощью которого он устанавливается на стальную и жестко соединенную с блоком цилиндров деталь двигателя. К недостаткам следует отнести повышенные требования к отрегулированности и равномерности работы двигателя.

Датчик импульсов тока генератора

Этот датчик также достаточно широко распространен благодаря его простоте и надежности. При этом частота вращения считывается по колебаниям тока зарядки генератора. Для проведения измерения клеммы датчика подключаются к клеммам аккумуляторной батареи.

В связи с необходимостью обязательного контроля температурного режима двигателя при проверке состава отработавших газов газоанализаторы могут снабжаться специальными датчиками определения температуры масла. Такой датчик представляет собой специальный зонд, который вставляется в систему смазки вместо щупа для измерения уровня масла. Поскольку масляные щупы имеют разную длину, в датчиках температуры имеются специальные пробки, позволяющие адаптировать датчики. Длина датчика может изменяться в пределах 100.1500 мм.

Posted in Диагностирование автомобиляTagged Коленчатый вал

Количественная зависимость между изменением частоты вращения коленчатого вала и крутящим моментом давления газа

2001-03-05

Неравномерный характер крутящего момента, создаваемого возвратно-поступательным движением I. C. двигателя отражается в циклическом изменении частоты вращения коленчатого вала. Поскольку коленчатый вал представляет собой эластичную конструкцию, его реакция на различные гармонические составляющие крутящего момента различна и изменяется в зависимости от частоты вращения двигателя. Низшие гармонические составляющие крутящего момента двигателя не вызывают крутильных колебаний и достаточно хорошо коррелируют с соответствующими гармоническими порядками частоты вращения коленчатого вала. На основе случайной векторной модели гармонических составляющих момента газового давления получена статистическая корреляция между амплитудами и фазами одной и той же гармонической составляющей момента газового давления и частоты вращения коленчатого вала. Самый низкий порядок основной гармоники определяет средний IMEP двигателя, а половинный порядок определяет, является ли цилиндр меньшим вкладом в общую мощность двигателя, и идентифицирует неисправный цилиндр. Экспериментальное исследование шестицилиндрового автомобильного дизельного двигателя подтверждает числовые корреляции.

SAE MOBILUS

Подписчики могут просматривать аннотации и загружать весь контент SAE. Узнать больше »

Доступ к САЕ МОБИЛУС »

Цифровой $35.00 Распечатать $35.00

Предварительный просмотр документа добавить в корзину

Участники экономят до 17% от прейскурантной цены.
Войдите, чтобы увидеть скидку.

Специальное предложение: Загружать несколько технических статей каждый год? TechSelect — это экономичный вариант подписки, позволяющий выбирать и загружать от 12 до 100 полнотекстовых технических документов в год. Дополнительную информацию можно найти здесь.

Мы также рекомендуем:

Частотный анализ изменения частоты вращения коленчатого вала: надежный инструмент для диагностики дизельных двигателей | Дж.

Инж. Мощность газовых турбин

Пропустить пункт назначения

Технические документы

Д. Тараза,

Н. А. Хенейн,

В. Брызик

Информация об авторе и статье

Предоставлено Отделением двигателей внутреннего сгорания АМЕРИКАНСКОГО ОБЩЕСТВА ИНЖЕНЕРОВ-МЕХАНИКОВ для публикации в журнале ASME JOURNAL OF ENGINEERING FOR GAS TURBINES AND POWER. Рукопись получена отделом ICE 9 февраля 2000 г.; окончательная редакция получена штаб-квартирой ASME 6 декабря 2000 г. Заместитель редактора: Д. Ассанис.

Дж. Инж. Мощность газовых турбин . апрель 2001 г., 123(2): 428-432 (5 страниц)

https://doi.org/10.1115/1.1359479

Опубликовано в Интернете: 6 декабря 2000 г.

История статьи

Получено:

9 февраля 2000 г.

Пересмотрено:

6 декабря 2000 г.

• Взгляды
  • Содержание артикула
  • Рисунки и таблицы
  • Видео
  • Аудио
  • Дополнительные данные
  • Экспертная оценка
• Делиться
  • Facebook
  • Твиттер
  • LinkedIn
  • MailTo

• Иконка Цитировать Цитировать

• Разрешения

• Поиск по сайту

Citation

Тараза Д. , Хенейн Н. А. и Брызик В. (6 декабря 2000 г.). «Частотный анализ изменения скорости вращения коленчатого вала: надежный инструмент для диагностики дизельного двигателя». КАК Я. Дж. Инж. Мощность газовых турбин . апрель 2001 г.; 123(2): 428–432. https://doi.org/10.1115/1.1359479

Скачать файл цитаты:

• Рис (Зотеро)
• Менеджер ссылок
• EasyBib
• Подставки для книг
• Менделей
• Бумаги
• Конечная примечание
• РефВоркс
• Бибтекс
• Процит
• Медларс

панель инструментов поиска

Расширенный поиск

Изменение частоты вращения коленчатого вала можно легко и точно измерить с помощью энкодера и подсчета импульсов внутренних часов системы сбора данных. Если бы коленчатый вал был твердым телом, изменение его угловой скорости могло бы быть напрямую связано с полным крутящим моментом давления газа. На самом деле изменение частоты вращения коленчатого вала имеет сложный характер, на него влияют крутильная жесткость кривошипов, моменты инерции масс возвратно-поступательных масс, а также средняя частота вращения и нагрузка двигателя. Анализируя только более низкие порядки гармоник спектра изменения скорости, можно отфильтровать искажения, вызванные динамической реакцией коленчатого вала. Информация, которую несут эти гармонические порядки, позволяет устанавливать корреляции между измерениями и средним моментом давления газа двигателя, а также обнаруживать неисправности и идентифицировать неисправные цилиндры.

Раздел выдачи:

Двигатели внутреннего сгорания

Ключевые слова:

двигатели внутреннего сгорания, машиностроение, оценка производительности

Темы:

Цилиндры, Двигатели, Давление, Torque

1.

Williams, J., «Обзор методов диагностики двигателей с пропусками зажигания на основе измерений угловой скорости коленчатого вала», SAE Paper 960039.

2.

Браун, Т. С., и Нил, В. С., «Определение давления в цилиндрах двигателя по колебаниям частоты вращения коленчатого вала», документ SAE 920463.

3.

Бен-Ари, Дж., деБоттон, Г. , Ицаки Р. и Шер Э., «Обнаружение неисправностей в двигателях внутреннего сгорания с помощью метода анализа вибрации», Документ SAE 1999-01-1223.

4.

Ферстер Дж., Ломанн А., Мезгер М. и Рис-Мюллер К., «Усовершенствованное обнаружение пропусков зажигания для двигателей SI», SAE Paper 970855.

5.

Azzoni, P. M., Moro, D., Porceddu-Cilione, C. M., and Rizzoni, G., «Обнаружение пропусков зажигания в высокопроизводительном двигателе с помощью подхода к анализу основных компонентов», SAE Paper 960622.

6.

Henein, N. A., Bryzik, W., Taylor, C., and Nichols A., «Динамические параметры для диагностики двигателя: влияние отбора проб», SAE Paper 932411.

7.

Guezenec Y.G., и Гьян Ф., «Новый подход к оценке в реальном времени давления сгорания в отдельном цилиндре для управления двигателем SI», SAE Paper 1999-01-0209.

8.

Citron, S. J., O’Higgins, J. E., и Chen, L. Y., «Определение формы сигнала давления двигателя в цилиндре и крутящего момента с использованием колебаний скорости», SAE Paper 890486.

9.

Kronberger, M. ., 1989, «Einzelzylinder-Regelung beim Fahrzeugdieselmotor — Rechnerunterstutzte Simulation und Versuchergebnisse», 10 Internationales Wiener Motorensymposium, 27–28 апреля, VDI Fortschritt-Berichte, Reihe 12 Verkehrstechnik/Fahrzeugtechnik Nr. 122, Верлаг VDI.

10.

Иида, К., Акисино, К., и Кидо, К., «Оценка IMEP на основе мгновенного изменения крутящего момента коленчатого вала», Документ SAE

7.

11.

Чен, К. С., и Чен, С. ., «Диагностика двигателя с помощью динамического измерения вала: отчет о проделанной работе», Документ SAE 932412.