При этом виде обкатки электрическая машина стенда работает в режиме генератора переменного тока с отдачей электрической энергии в сеть и одновременно служит нагружателем обкатываемого двигателя. Тракторный двигатель нагружают на соответствующих режимах при полной подаче топлива. Нагрузочные режимы со ступенчатым переходом по значению крутящего момента определены техническими требованиями на обкатку двигателя каждой марки. В отличие от тракторных автомобильные двигатели начинают обкатывать под нагрузкой при частоте вращения коленчатого вала начиная 1200 мин-1, с ростом нагрузки увеличивают частоту вращения вала.
Например, двигатели Д-240 всех модификаций в соответствии с действующими техническими требованиями обкатывают в течение 80 мин на шести ступенях нагружения: на первой ступени с нагружением крутящим моментом 44 Н∙м обкатывают 10 мин; на второй ступени – 63 Н∙м – 10 мин; на третьей ступени – 98 Н∙м – 15 мин; на четвертой ступени – 165 H∙м – 20 мин; на пятой ступени – 200 Н∙м – 20 мин и на шестой ступени с нагружением крутящим моментом 220 Н∙м обкатывают 5 мин. При этом двигатель должен развивать близкую к номинальной частоту вращения коленчатого вала (2200 мин-1) на всех ступенях обкатки. В начальный период обкатки происходит ускоренное изнашивание поверхностей де-талей, фильтры быстро загрязняются, ухудшается очистка масла и повышается температура отдельных деталей механизмов, в результате чего возможны заедания и задиры некоторых поверхностей. В процессе горячей обкатки двигателя под нагрузкой выдерживают все те же требования, что и при обкатке без нагрузки. При необходимости прекращают обкатку и устраняют обнаруженные неисправности.
Двигатели КамАЗ-740 обкатывают под нагрузкой в течение 50 мин на 6 ступенях нагружения: на первой ступени при частоте вращения коленчатого вала 1600 мин-1 с нагрузкой на двигатель 22,1 кВт обкатывают 10 мин; на второй ступени – при частоте 1800 мин-1 и нагрузке 36,6 кВт – 10 мин; на третьей ступени – при частоте 2000 мин-1 и нагрузке 66,2 кВт – 10 мин; на четвертой ступени – при частоте 2200 мин-1 и нагрузке 88,2 кВт – 10 мин; на пятой ступени – при частоте 2400 мин-1 и нагрузке 110,2 кВт – 5 мин и на шестой ступени при номинальной частоте вращения (2600 мин-1) с нагрузкой 132,3 кВт обкатывают 5 мин.
Другие двигатели семейства КамАЗ-740 имеют различные мощностные характеристики, поэтому процесс их горячей обкатки под нагрузкой имеет отличия в величинах прикладываемых нагрузок и соответствующих им частот вращений коленчатого вала. Продолжительность каждой ступени нагружения также различается в зависимости от модификации.
Двигатели ЯМЗ-238 и ЯМЗ-238А обкатывают под нагрузкой в течение 85 мин на 7 ступенях нагружения: на первой ступени при частоте вращения коленча-того вала 1500 мин-1 с нагрузкой на двигатель 22,1 кВт обкатывают 15 мин; на второй ступени – при частоте 1600 мин-1 и нагрузке 29,4 кВт – 15 мин; на третьей ступени – при частоте 1700 мин-1 и нагрузке 58,9 кВт – 15 мин; на четвертой сту-пени – при частоте 1800 мин-1 и нагрузке 88,3 кВт – 15 мин; на пятой ступени – при частоте 1900 мин-1 и нагрузке 117,8 кВт – 10 мин; на шестой ступени – при частоте 2000 мин-1 и нагрузке 147,2 кВт – 10 мин; и на седьмой ступени при номинальной частоте вращения (2100 мин-1) с нагрузкой 147,2 кВт обкатывают 5 мин.
Другие двигатели семейства ЯМЗ-236/238 также обкатывают в соответствии с их мощностными параметрами.
Если для устранения неисправностей заменяют головку блока, распредели-тельный вал, цилиндропоршневую группу, кривошипно-шатунный механизм, не менее двух пар коренных или шатунных вкладышей, обкатку двигателя повторяют в полном объеме. Если устранение неисправностей не связано с заменой перечисленных элементов, двигатель подвергают дополнительной обкатке по сокращенным режимам, установленным техническими требованиями для двигателей каждой марки.
Приемо-сдаточные испытания двигателя проводят сразу после горячей обкатки под нагрузкой. Если двигатель после обкатки под нагрузкой останавливали для устранения неисправностей или по другой причине, то перед испытанием двигатель запускают и прогревают до рабочих температур эксплуатационных жидкостей. Приемо-сдаточным испытаниям подвергают каждый капитально отремонтированный двигатель. При этом определяют: максимальную частоту вращения холостого хода; мощность и расход топлива при номинальной частоте вращения и при положении органов управления частотой вращения, соответствующем
полной подаче топлива; давление масла при номинальной частоте вращения. В ходе испытаний контролируют температуру охлаждающей жидкости на выходе из двигателя и температуру масла в поддоне. Они должны соответствовать техническим требованиям, установленным для двигателя данной марки. Также измеряют температуру и влажность окружающего воздуха, продолжительность работы двигателя и температуру топлива на входе в фильтр грубой очистки топлива. Значения всех показателей заносят в специальный журнал.
Двигатель, работающий при максимальной частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу, плавно нагружают до получения номинальной частоты вращения коленчатого вала, определяя при этом величину крутящего момента. Эффективную мощность двигателя определяют по следующей формуле:
где Ne – эффективная мощность, развиваемая двигателем, кВт; Mк – крутящий мо- мент, Н∙м; n – номинальная частота вращения коленчатого вала по тахометру стенда, мин-1.
При испытании запрещается держать двигатель под полной нагрузкой более 5 мин. Если необходимо повторить испытания, двигатель переводят на холостой ход или малую нагрузку, а через 5 … 7 мин его снова можно нагрузить на полную мощность.
Одновременно с измерением эффективной мощности двигателя контролируют давление масла в магистрали и определяют часовой и удельный расход топлива.
Полученные в результате испытания двигателя эффективную мощность, крутящий момент и удельный расход топлива приводят к значениям для стандартных условий испытания. Под стандартными условиями понимаются: температура окружающей среды 25 °С; барометрическое давление 0,1 МПа (760 мм рт. ст.); относительная влажность воздуха 50% и плотность топлива 0,82 г/см3.
Приведенные эффективную мощность, крутящий момент и удельный расход топлива рассчитывают, используя коэффициенты приведения соответственно мощности или крутящего момента и удельного расхода топлива, которые определяют из таблиц или инструкции, прилагаемых к техническим требованиям на обкатку и испытание двигателей.
Изменение влажности воздуха не оказывает существенного влияния на показатели, поэтому при проведении испытаний не учитывается. Полученные значения приведенных показателей сравнивают со значениями, указанными в технических требованиях. Допускается увеличение эффективной мощности на 3 … 4 кВт и удельного расхода топлива на 3 … 5 %. При больших отклонениях обнаруживают и устраняют неисправности. При необходимости подвергают проверке топливный насос и форсунки.
В процессе испытания двигателя кроме максимальной проверяют и минимально устойчивую частоту вращения коленчатого вала, а затем сравнивают их с данными технических требований.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Для чего предназначены обкатка и испытания двигателей?
2. На какие виды подразделяется обкатка двигателя?
3. Как и на каких режимах проводят холодную обкатку двигателя?
4. Как и на каких режимах выполняют горячую обкатку двигателя?
5. Как проводятся приемо-сдаточные испытания?
6. Какие параметры определяются при приемо-сдаточных испытаниях?