Sl. 127 Načelan tok promjene krive časovne (Gh) i specifične (ge) efektivne potrošnje goriva u funkciji opterećenja, pri n = const, kod dizel motora. Prikazana je i metoda Romberg-a za određivanje mehaničkog stepena iskorištenja. Crtkastim linijama prikazana je promjena koeficijenta viška zraka α i koeficijenta zaostalih gasova γ, koji utiču na tok krive ge

Kod dizel motora se povećanje opterećenja postiže povećanjem količine ubrizganog goriva u praktički istu količinu sabijenog zraka, uslijed čega se koeficijent viška zraka (α) smanjuje pri povećanju opterećenja. Pošto je i količina zaostalih gasova praktički ista pri svim opterećenjima, koeficijent zaostalih gasova ostaje takođe, nepromijenjen. Opadanje koeficijenta viška zraka izaziva opadanje indikatorskog stepena iskorištenja. U području nižih opterećenja ovo opadanje je neznatno. Približavanjem granici dima a naročito poslije te granice η i se progresivno pogoršava, što se odražava i na specifičan tok krive specifične efektivne potrošnje. Eksperimentalni podaci pokazuju da kriva ge

kod dizel motora ima tok pokazan na slici 127. Poslije dostizanja minimalne vrijednosti (tačka A), g e se pri daljem povećanju opterećenja sve više pogoršava. Poslije dostizanja maksimalno moguće snage pri dotičnom broju obrtaja (tačka B), dalje povećanje količine ubrizganog goriva dovodi do smanjenja snage i pored rapidnog povećanja potrošnje goriva. Zbog toga se krive Gh i ge povijaju unazad i naviše poslije tačke B. Maksimalna snaga leži u oblasti jakog dimljenja pri koeficijentu viška zraka bliskom jedinici. Kako je ranije ustanovljeno, ovaj režim je nedopustiv u eksploataciji dizel motora. Eksploatacioni režim maksimalne snage treba da leži ispod ili na granici dima. Orijentaciono, ovu tačku, koja bi se mogla koristiti kao tačka maksimalne eksploatacione snage, može se odrediti povlačenjem iz koordinatnog početka tangente na krivu ge = f (pe) - (tačka C). Očigledno, za tu tačku odnos ge / pe = tgβ ima minimalnu vrijednost. Nominalno opterećenje pri dotičnom broju obrtaja treba uzeti pri nekoj nižoj vrijednosti srednjeg efektivnog pritiska, npr. pri:

(171)

što zavisi od uslova korištenja motora u eksplotaciji. Povijanje krivih na sl. 125 u oblasti maksimalnih opterećenja (pune linije) ukazuje da je regulaciona poluga došla do graničnika i da se pri daljem opterećivanju pojedini parametri mijenjaju po brzinskoj krivoj pune snage. Crtkasto je označeno povijanje krivih u slučaju istraživanja apsolutne maksimalne snage (sa slobodnom regulacionom polugom). Na sl. 127 prikazan je i način određivanja približne vrijednosti mehaničkog stepena iskorištenja po metodi Romberga. U tu svrhu koristi se kriva časovne potrošnje goriva u funkciji opterećenja pri n = const. Produženjem ove linije, koja je u zovi nižih brojeva obrtaja skoro prava linija, do presjeka sa apscisnom osom, dobija se u negativnom području odsječak O-D, koji predstavlja srednji pritisak trenja pri dotičnom broju obrtaja. Pri nekom proizvoljnom opterećenju pex biće:

108

(172)

Prema tome, mehanički stepen iskorištenja određen je odnosom dužina na diagramu, koje predstavljaju pe i pi pri nekom opterećenju. Ova metoda primjenljiva je kod dizel motora, dok bi kod oto motora, uslijed specifičnog načina stvaranja smješe i promjene opterećenja, tok krive Gh bio nepovoljan za tačnije određivanje srednjeg pritiska trenja, te bi i vrijednost ηm bila nepouzdana.

7.4 Kombinovane (univerzalne) karakteristike

Kombinovane karakteristike motora predstavljaju se tzv. kombinovanim ili univerzalnim diagramom karakteristika, na kome su u pravcu koordinatnih osa naneseni po jedan karakterističan parametar motora, a u polju diagrama je dat čitav snop linija jednakih snaga, jednakih specifičnih efektivnih potrošnji goriva, ponekad i linije jednakih temperatura izduvnih gasova. Najčešće se u pravcu apscise nanosi broj obrtaja, a u pravcu ordinate srednji efektivni pritisak ili njemu proporcionalni obrtni moment motora (sl. 128). Rjeđe je u primjeni kombinovani diagram prema slici 129. Za crtanje kombinovanog diagrama u pe – n - koordinatnom sistemu potrebno je prethodno brižljivo odrediti i ucrtati karakteristike opterećenja ge = f (pe) pri n = const za veći broj različitih brojeva obrtaja između nmin i nmax dotičnog motora. Pri tome se dobija diagram kao na sl. 130. Povlačenjem horizontalnih linija dobija se u presjeku sa linijama ge tačke jednake potrošnje, za koje je poznato pe i n, pa ih je lako prebaciti i povezati u kombinovanom diagramu.

Sl. 128 Univerzalni diagram karakteristika motora za motorna vozila u koordinatnom sistemu pe - n,

, (šrafirano polje je eksploataciono područje motora)

Sl. 129 Univerzalni diagram karakteristike motora za motorna vozila u koordinatnom sistemu

Gh -pe, ,

109

Sl. 130 Pomoćni diagram za crtanje linija konstantne potrošnje u kombinovanom pe - n diagramu

Krive jednake specifične efektivne potrošnje goriva okružuju i na taj način definišu tzv. pol najveće ekonomičnosti motora, odnosno, određuju broj obrtaja i opterećenja pri kome se postiže najbolja ekonomičnost (tačka A, sl. 128).Univerzalni diagrami karakteristika pružaju mogućnost objektivnog upoređivanja različitih motora u pogledu ekonomičnosti. Razrijeđene linije jednakih potrošnji pokazuju da takav motor pruža ekonomičan rad u širem području promjene režima brzine i opterećenja. U tom pogledu su dizel motori daleko povoljniji od oto motora.Položaj pola ekonomičnosti i tok linija jednakih potrošnji rezultat su veoma složenih međusobnih uticaja složenih pojava od kojih su najvažnije: izmjena radne materije, stvaranje smješe i sagorijevanje, mehanizam toplotnih i mehaničkih gubitaka i dr. Zavisno od namjene, nominalne karakteristike motora potrebno je usvojiti vodeći računa i o tome, da najčešće i najduže korišteni radni režimi obuhvataju što ekonomičnije područje univerzalnog diagrama.

7.5 Ostale karakteristike motora

Pored naprijed navedenih karakteristika, koje se smatraju najvažnijim za motore kod cestovnih vozila, postoje i druge karakteristike, koje su važne u pojedinim oblastima primjene motora. To su:

- regulatorske karakteristike- regulacione karakteristike- karakteristike usaglašavanja rada motora i kompresora za nadpunjenje- specifične karakteristike avionskih motora - karakteristike dizel električnih lokomotiva- dinamičke karakteristike motora- karakteristike praznog hoda, itd.

U nastavku će biti objašnjene samo neke od ovih karakteristika.

7.5.1 Regulatorske karakteristike

Predstavljaju tok promjene krive snage, obrtnog momenta i ostalih parametara, kada se opterećenje motora mijenja u području dejstva regulatora. U motorima se uobičajeno ugrađuju tri vrste regulatora: jednorežimski, dvorežimski i sverežimski, tako da postoje i odgovarajuće vrste regulatorskih karakteristika. Na sl. 131 prikazana je regulatorska karakteristika snage i momenta na punom opterećenju sa jednorežimskim regulatorom, a na sl. 132 odgovarajuća karakteristika sa dvorežimskim regulatorom.

110

Sl. 131 Regulatorske karakteristike motora sa jednorežimskim regulatoram

Sl. 132 Regulatorske karakteristike motora sa dvorežimskim regulatorom

Na sl. 133 date su regulatorske karakteristike snage motora (vanjska i parcijalne karakteristike) sa dvorežimskim regulatorom, a na sl. 134 i sl. 135 regulatorske karakteristike snage i momenta (vanjska i parcijalne) sa sverežimskim regulatorom.

Sl. 133 Regulatorske karakteristike dizel motora sa dvorežimskim regulatorom 1 - kriva pune snage, 2 - krive parcijalne snage,

3 i 4 - regulatorske karakteristike

Sl. 134 Regulatorske karakterisktike dizel motora sa sverežimskim regulatorom 1 - kriva pune snage, 2 do 7 - regulatorske karakteristike

111

1 - kriva punog momenta, 2 do 7 - regulatorske karakteristike

Sl. 135 Regulatorske karakteristike obrtnog momenta dizel motora sa sverežimskim regulatorom

7.5.2 Regulacione (reglažne) karakteristike

Predstavljaju zavisnost pokazatelja opterećenja motora (snaga, obrtni moment, srednji efektivni pritisak) ili pokazatelja ekonomičnosti ( časovna ili specifična potrošnja) od bilo kog faktora, koji utiče na rad motora, kao na primjer: sastav smješe, moment paljenja, moment ubrizgavanja, pritisak ubrizgavanja, intenzitet hlađenja, itd. U nastavku su data dva primjera regulacionih karakteristika. Na sl. 136 data je regulaciona karakteristika snage (Pe) i specifične potrošnje goriva (ge) u funkciji koeficijenta viška zraka (α), a na sl. 137 regulaciona karakteristika snage (Pe), specifične potrošnje goriva (ge) i ciklusne dobave (mgc) u zavisnosti od ugla predubrizgavanja (αp).

Sl. 136 Regulaciona karakteristika oto motora. Uticaj sastava smješe

Sl. 137 Regulaciona karakteristika dizel motora. Uticaj ugla predubrizgavanja

Ostale karakteristike se ovdje neće posebno izučavati.

112