4. Характеристики двигателя

Автомобильные двигатели работают при различных скоростных и нагру­зочных режимах. Режимы работы двигателя определяются условиями экс­плуатации и сопротивлениями движению, которые изменяются в значи­тельных пределах.

Для оценки мощностных и экономических показателей двигателя, при рабо­те его на различных режимах пользуются характеристиками двигателя. Характеристикой называют зависимость основных показателей работы двигателя (мощности, момента, расхода топлива и др.) от параметров режима его работы (частоты вращения, нагрузки и др.).

Для автомобильного двигателя основными характеристиками являются скоростные, нагрузочные и многопараметровые (комбинированные).

Скоростными характеристиками двигателя называют зависимости основных параметров от частоты (скорости) вращения вала двигателя. Частным случаем

скоростной характеристики является внешняя скоростная характеристика, используемая при рассмотрении динамических свойств автомобиля.

Нагрузочными характеристиками называют зависимости удельного и часо­вого расхода топлива от эффективного момента (среднего эффективного давле­ния), или эффективной мощности при постоянных значениях частоты вращения (угловой скорости) вала двигателя.

Многопараметровой (комбинированной) характеристикой называют зави­симости двух изменяемых параметров с нанесением других на эту же характе­ристику.

4.1 .Внешняя скоростная характеристика двигателя

Внешняя скоростная характеристика представляет собой зависимость эффективного крутящего момента М_е, эффективной мощности N_e, удельного

эффективного расхода топлива g_e и часового расхода топлива G_Т - при пол­ном открытии дроссельной заслонки в карбюраторном двигателе, или при по­ложении органа управления подачей топлива в дизеле, обеспечивающем получение номинальной мощности,

в зависимости от скорости вращения коленчато­го вала двигателя ω .

Для расчета зависимости эффективной мощности N_e от скорости враще­ния вала двигателя ω используют эмпирическое уравнение

, (66)

где a,b,c - эмпирические коэффициенты;

a=0,85, b=1,46, c=1,31. Выбираем из [12] или [13].

N_eN - эффективная мощность двигателя на номинальном режиме, по­лученная при выполнении расчета рабочего процесса двигателя.

ω_N - угловая скорость вращения вала двигателя при номинальной (максимальной) мощности.

Эффективный момент двигателя определяют по формуле

(67)

Удельный эффективный расход топлива рассчитывают по формуле

g_e = g_N ·k_ω (68)

где g_e - удельный эффективный расход топлива при максимальной мощности, г/кВт.ч

k_ω - коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода топлива при изменении угловой скорости вращения вала двигателя.

Коэффициент k_ω приближенно определяем по эмпирическому

выражению [11]

(69)

где а_а,b_а, с_а - коэффициенты, зависящие от типа и конструкции двига­теля.

При проведении расчетов можно принимать для карбюраторных двигателей

а_ω=1,26; b_ω= 0,85; с_ω = 0,59.

Часовой расход топлива G_T, кг/час

(70)

Расчет производим на ЭВМ. Заносим в таблицу 5.

Таблица 5: Внешняя скоростная хар-ка двигателя.

Скорость вращения вала двигателяω, рад/с	156,99	209,32	261,65	313,98	366,31	418,64	470,97	523,30	575,63
Эффективная мощность Nе,кВт	24,01	33,50	42,84	51,48	58,90	64,55	67,89	68,40	65,53
Эффективный момент М, Нм	152,94	160,04	163,71	163,96	160,79	154,18	144,16	130,71	113,83
Удельный эффективный расход топлива ge, г/кВт час	390,06	373,99	362,30	354,99	352,07	353,53	359,37	369,60	384,21
Часовой расход топлива GT, кг/час	9,37	12,53	15,52	18,28	20,74	22,82	24,40	25,28	25,18

По результатам данных таблицы 5.строим внешнюю скоростную хар-ку двигателя.

Внешняя скоросная характеристика двигате