С понятием неустановившегося режима работы двигателя связано определение переходного процесса двигателя.
Переходным процессом называется процесс изменения во времени параметров двигателя, входящих в функциональную зависимость, вследствие изменения нагрузки, воспринимаемой двигателем, смены регулируемого режима обслуживающим персоналом или других произвольных изменений внешних условий работы. Переходный процесс по своему смыслу всегда является переходом работы двигателя от одного (начального) установившегося режима к другому (конечному) установившемуся режиму. Конечный установившийся режим часто является режимом вновь заданным. Таким образом, переходный процесс всегда протекает во времени и его аргументом является время.
В общем случае при переходном процессе изменяются все или многие параметры, характеризующие работу двигателя.
При необходимости подчеркнуть или выявить зависимость от времени того или иного определенного параметра, характеризующего работу двигателя, при неустановившихся режимах строят (или экспериментально записывают) процессы изменения этого параметра во времени, например ? = а (t); h = f (t); T = f (t); ? = f (t); и т. д. Эти зависимости также называются переходными процессами. Так, переходные процессы изменения угловой скорости ? коленчатого вала и температуры охлаждающей воды, появившиеся вследствие сброса нагрузки, представлены на рис. 30.
Такие и аналогичные им переходные процессы иногда называют по выбранному параметру. Например, зависимость ? = f (t) называется скоростным переходным процессом, М = f (t) — нагрузочным переходным процессом, Т = f (t) — тепловым переходным процессом и т. д.
Если в переходном процессе выбрать какой-то один момент времени (например, tВ на рис. 30), то этому моменту времени соответствуют определенные мгновенные значения исследуемых параметров (?в; Тв и др.). Поэтому в соответствии с ранее данным определением понятия о неустановившемся режиме выбранная точка В на рис. 30 характеризует один неустановившийся режим работы двигателя.
Следовательно, каждый переходный процесс является последовательной по времени совокупностью неустановившихся режимов работы двигателя, выраженных определенными параметрами, а один неустановившийся режим определяется одной точкой графика любого переходного процесса.
Переходный процесс характеризует динамические свойства двигателя или системы автоматического регулирования. Поэтому переходные процессы являются динамическими характеристиками двигателя или системы регулирования. В этом случае каждая динамическая характеристика представляет собой последовательную во времени совокупность неустановившихся режимов работы двигателя, точно так же, как статическая характеристика является последовательной совокупностью установившихся режимов.
Характер переходного процесса определяется свойствами двигателя и его агрегатов. Среди этих агрегатов могут быть и автоматические регуляторы тех или иных параметров. Поэтому понятие переходного процесса двигателя принципиально совпадает с понятием процесса автоматического регулирования в тех случаях, когда на двигателе установлен автоматический регулятор, хотя наличие регулятора может существенно изменить характер переходного процесса, так же как и форму статических характеристик.
При классификации переходных процессов двигателя могут быть использованы различные признаки. К таким признакам можно отнести, например, исследуемый параметр (скорость, температуру, уровень и др.), характер возмущения (сброс, наброс нагрузки), характер изменения исследуемого параметра (положительное или отрицательное ускорение) и многие другие.
Каждый переходный процесс можно рассчитать с той или иной степенью точности путем составления и решения дифференциального уравнения двигателя или исследуемой системы. Решение такого дифференциального уравнения дает общий интеграл в виде зависимостей ? = f (t), h= f (t) или других, являющихся математическими выражениями переходных процессов (см. рис. 30). Таким образом, для получения возможности оценки динамических свойств комбинированного двигателя необходимо составить дифференциальное уравнение прежде всего для каждого его элемента (см. рис. 20) и на их основе дифференциальное уравнение комбинированного двигателя в целом.
Анализ и решение такого уравнения дадут представление о переходных процессах этого двигателя и, следовательно, о его динамических свойствах.
|