1. 2. Расчет и построение регуляторной характеристики двигателя

Расчет теоретической тяговой характеристики трактора производят на основе определения вышерассмотренных параметров трактора и регуляторной характеристики его двигателя.

Исходными данными для расчета регуляторной характеристики является максимальная мощность двигателя, а также принимаемые по прототипу (приложения Б, В и Г) номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя n_н и удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности двига- теля g_е.н.

Регуляторная характеристика двигателя показывает изменение частоты вращения коленчатого вала n_д, эффективной мощности N_е, часового G_т и удельного g_е расходов топлива в зависимости от крутящего момента M_д. Такую характеристику (в функции от крутящего момента) называют тяговой характеристикой двигателя, так как она используется для построения тяговой характеристики трактора, которая строится в функции от тягового усилия трактора, зависящего прежде всего от крутящего момента двигателя и передаточного числа трансмиссии.

В упрощенном варианте, используемом при тяговом расчете, регуляторную характеристику строят по значениям вышеуказанных показателей, определенных для трех основных режимов работы двигателя:

- холостой ход (M_д и N_е = 0);

- номинальный (N_е=N_е.м);

- режим максимальной перегрузки (M_д=M_д.м).

При построении используются следующие формулы:

1. Частота вращения коленчатого вала двигателя n_д в мин^-1:

- на холостом ходу:

, мин^-1 (1)

где δ_р – степень неравномерности регулятора частоты вращения (у тракторных дизелей δ_р = 0,06...0,08);

n_н – номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, мин^-1, принимается по прототипу;

- при максимальном крутящем моменте:

, мин^-1 (2)

где К_о – коэффициент приспособляемости по частоте вращения коленчатого вала (у тракторных дизелей К_о = 1,3...1,6, его значения можно определить из технической характеристики двигателя прототипа).

2. Крутящий момент M_д в Нм:

- на номинальном режиме:

; Нм (3)

где N_е.м – максимальная мощность двигателя, кВт;

- на режиме максимальной перегрузки:

, Нм (4)

где К_м – коэффициент запаса крутящего момента (у тракторных дизелей К_м = 1,12...1,25, его значения можно определить из технической характеристики двигателя прототипа).

3. Эффективная мощность N_е. в кВт:

- при максимальном крутящем моменте (M_д = М_д.м):

. кВт (5)

4. Часовой расход топлива G_т в кг/ч:

- на номинальном режиме:

; кг/ч (6)

где g_е.н – удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности двигателя, г/(кВтч), принимается по прототипу;

- на холостом ходу:

; кг/ч (7)

- на режиме максимальной перегрузки:

, (8)

где g_е.о – удельный эффективный расход при максимальном крутящем моменте двигателя, г/(кВт×ч). g_е.о = (1,15...1,20) g_е.н=1,2*251=301,2, (9)

Результаты расчета заносят в таблицу 1 и используют для построения регуляторной характеристики (рис.1).

Таблица 1 – Результаты расчета регуляторной характеристики

Режим работы	Основные показатели двигателя
	nд, мин-1	Мд, Н·м	Nе, кВт	Gт, кг/ч	gе, г/(кВт·ч)
Холостой ход		1331,5	0	0	8,88
Номинальная мощность		1250	901,52	181	29,6	251
Максимальная перегрузка		862	1081,8	97,6	29,4	301,2
Работа с недогрузкой, Мд =0,5 Мд.н		1300	431	82,5	18	218,18

Отрезки кривых показателей n_д, N_е и G_т, соответствующие регуляторной и корректорной (перегрузочной) ветвям характеристики, принимают прямолинейными. Для построения кривой g_е, помимо двух найденных выше значений, определяют g_е на регуляторной ветви при М_д = 0,5 М_д.н по формуле , г/(кВт·ч), (10)

Значения G_т и N_е при расчете берут из графика регуляторной характеристики при М_д = 0,5 М_д.н.

Рисонок 1 -Регуляторная характеристика двигателя