1. Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя

Наиболее полные сведения о параметрах двигателя дает его внешняя скоростная характеристика. Она представляющая собой зависимость эффективной мощности - N_e, [кВт]; эффективного крутящего момента - M_e, [Нм]; удельного расхода топлива - g_e, [г/кВтч]; часового расхода топлива - G_T, [кг/ч], от частоты вращения коленчатого вала ne, [об/мин], при установившемся режиме работы двигателя и максимальной подаче топлива.

, [кВт] (1.1)

где: N_{e max}- максимальная эффективная мощность двигателя, [кВт];

n_e- текущая частота вращения, [об/мин];

n_N- частота вращения при максимальной мощности, [об/мин].

Коэффициенты а, b, сзависящие от типа и конструкции двигателя приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1

Тип двигателя	Коэффициент
	а	b	с
Бензиновый	1	1	1

Чтобы воспользоваться формулой Лейдермана, необходимо определить значения наименьшей устойчивой - n_{e min}, и максимальной - n_{e max}, частот вращения коленчатого вала двигателя. Наименьшую, устойчивую частоту вращения коленчатого вала бензинового двигателя следует принять равной - n_{e min}= 0,13n_N, а у дизеля - n_{e min}= 0,2n_N, [об/мин].

Максимальную частоту вращения коленчатого вала бензинового двигателя следует принять равной - n_{e max}= 1,2n_N, а для дизеля - n_{e max}= 1,05n_N, [об/мин].

Для получения зависимости N_e=f(n_e), весь диапазон частот вращения коленчатого вала двигателя от n_{e min}до n_{e max}следует разбить примерно на 10 значений (обычно через 200, 300, 400 или 500 об/мин). Для каждого значения n_e, с использованием уравнения Лейдермана, необходимо определить значения эффективной мощности двигателя N_eпо формуле (1.1) и занести результаты расчетов в первую строку таблицы 1.2. Исходные данные для расчета внешней скоростной характеристики двигателей приведены в таблице 8.1.

N_e- мощность нетто, используется для движения автомобиля. Поскольку вышеназванные потери мощности обычно составляют 10 – 15%, для определения мощности нетто воспользуемся выражением:

N_e= 0,9N_e, [кВт]. (1.2)

Для расчета графика эффективного крутящего момента используем выражение вида:

, [Нм]. (1.3)

Для определения момента нетто воспользуемся выражением:

М_e= 0,9М_e, [Нм] (1.4)

Для расчета удельного расхода топлива бензиновых двигателей используют эмпирическую зависимость вида:

, [г / кВтч] (1.5)

где: g_{e min}– минимальный удельный расход топлива [г / кВтч].

Последним из графиков внешней скоростной характеристики двигателя является график часового расхода топлива. Для его построения используют полученные значения удельного часового расхода топлива и выражение вида:

, [кг/ч] (1.7)

На графике внешней скоростной характеристики отмечены:

Максимальная мощность нетто - N_e, [кВт];

Максимальный крутящий момент нетто - M_e, [Нм];

Минимальный удельный расход топлива - g_{e min}, [г / кВтч];

Частоты ne вращения коленчатого вала двигателя, соответствующие:

- максимальной мощности двигателя n_N, [об/мин];

- максимальному крутящему моменту n_M, [об/мин];

- минимальному удельному расходу топлива n_g, [об/мин].