2. Внешняя скоростная характеристика двигателя. Оценка приспособляемости двигателя

Эффективная мощность двигателя для интересующего режима работы рассчитывается по формуле:

N_e=N_н_д(а+bλ_д - сλ_д²), (2.1)

где N_н – номинальная (максимальная) мощность двигателя, кВт;

a, b, c – коэффициенты, выбираемые с учетом типа двигателя (см. приложение А);

λ_д – коэффициент, характеризующий скоростной режим работы ДВС:

λ_д = n_д/n_н,

λ_д =1020/5100=0,2 (2.2)

где n_д и n_н – соответственно текущая (интересующая) и номинальная частоты вращения коленчатого вала, об/мин.

λ_д=1 – номинальный режим (работа двигателя с максимальной мощностью);

λ_д<1 – работа двигателя с нагрузкой выше номинала (с перегрузкой);

λ_д>1 – работа двигателя с недогрузкой.

_мах=1.20...1.25 – для легковых автомобилей с бензиновым двигателем;

_мах=1.10...1.15 – для грузовых автомобилей с бензиновым двигателем;

_мах=1.07...1.08 – для АТС с дизельным двигателем.

Эффективный крутящий момент на коленчатом валу определяется по формуле:

М_е = (30N_e/n_д)10³. (2.3)

М_е = (3015,7/1020)10³=142,1 H*м

Удельный эффективный расход топлива определяется по формуле:

g_e = g_eн(a_T - b_Tλ_д+с_Тλ_д²), (2.4)

g_e =234*(1-0,2*1+1*0,2²)=196,56 г/кВтч

где g_eн– удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности, г/кВтч

a_T, b_T, c_T – коэффициенты, выбираемые с учетом типа двигателя (см. приложение А).

Коэффициент приспособляемости двигателя по нагрузке определяется по формуле:

, (2.5)

где М_еmax – максимальное значение крутящего момента, Нм;

М_Н – значение крутящего момента при номинальной мощности, Нм.

Коэффициент приспособляемости по частоте вращения определяется по формуле:

_ = n_н /n_м, (2.6)

где n_м – частота вращения коленчатого вала при М_емах, об/мин.

Данные расчетов заносим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 – Выходные данные двигателя

№ n/n	λд	nд, об/мин	Ne, кВт	Ме, Нм	ge, г/кВтч	Примечание
1	0,20	1020	15,17	142,1	196,56	Nн = 65,4 nн = 5100 gен =234 KM =1,25 Kω = 2
2	0,30	1530	23,74	148,2	184,86
3	0,40	2040	32,44	151,9	177,84
4	0,50	2550	40,88	153,2	175,5
5	0,60	3060	48,66	151,9	177,84
6	0,70	3570	55,39	148,2	184,86
7	0,80	4080	60,69	142,1	196,56
8	0,90	4590	64,16	133,5	212,94
9	1,00	5100	65,4	122,5	234
10	1,10	5610	64,03	109	259,74
мах	1,20	6120	59,64	93,1	290,16

По полученным данным необходимо построить внешнюю скоростную характеристику (см. рисунок 2.1).

Вывод: Согласно графику, полученному по результатам расчетов эффективной мощности и крутящего момента, данный автомобиль обладает коэффициентами приспособляемости К_м=1,25 и =2. Максимальный крутящий момент равен 153,2 Н*м при 2550 об/мин, а максимальная мощность двигателя – 65,4 кВт при 5100 об/мин.

Рисунок 2.1 – Внешняя скоростная характеристика двигателя