3.1 Расчет внешней скоростной характеристики двигателя

Скоростной характеристикой двигателя называют графическую зависимость эффективной мощности, крутящего момента, часового и удельного расходов топлива от частоты вращения коленчатого вала.

Различают внешнюю (при полной подаче топ­лива) и частичные скоростные харак­теристики. Внешняя скоростная характеристика является основой для оценки тягово-скоростных и ряда других эксплуатационных свойств.

3.1.1 Определение мощности двигателя, необходимой для движения атс с максимальной скоростью

Мощность двигателя, необходимую для движения АТС с максимальной скоростью , кВт, определяют по формуле

, (3.1)

где – ускорение свободного падения, м/с²; – коэффициент сопротивления качению; – максимальная скорость движения АТС, м/с.

Ускорение свободного падения g = 9,81 м/с² 2.

Коэффициент сопротивления качению ,при движении с максимальной скоростью ( > 15 м/с) определяют по формуле

, (3.2)

где – коэффициент сопротивления качению для скоростей движения < 15 м/с.

Коэффициент сопротивления качению для скоростей движения < 15 м/с 2:

• легковых АТС и автобусов – = 0,015;

• грузовых АТС и автопоездов – = 0,02.

3.1.2 Определение максимальной эффективной мощности двигателя

Максимальную эффективную мощность двигателя , кВт, рассчитывают по формуле

, (3.3)

где а, b, c – коэффициенты Лейдермана, зависящие от типа и конструкции двигателя; – отношение частоты вращения коленчатого вала двигателя при максимальной скорости к частоте при максимальной мощности.

Коэффициенты Лейдермана а, b, с для двигателей без ограничителя максимальной частоты вращения коленчатого вала (малофорсированные бензиновые двигатели) определяют по формулам

; (3.4)

; (3.5)

, (3.6)

где –запас крутящего момента, %.

Запас крутящего момента , определяют по формуле

, (3.7)

где –коэффициент приспосабливаемости двигателя по моменту.

Коэффициент приспосабливаемости двигателя по моменту , рассчитывают по формуле

, (3.8)

где –максимальный крутящий момент двигателя, Нм;–крутящий момент при максимальной мощности, Нм.

Для двигателей с ограничителем максимальной частоты вращения коленчатого вала (все дизели и высокофорсированные бензиновые двигатели грузовых автомобилей и автобусов) коэффициенты Лейдермана a,b,cрассчитывают по формулам

; (3.9)

; (3.10)

, (3.11)

где – коэффициент приспосабливаемости двигателя по частоте.

Коэффициент приспосабливаемости двигателя по частоте , определяют по формуле

, (3.12)

где –частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальной мощности, об/мин;–частота вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте, об/мин.

Как правило, в выполненных конструкциях 2:

• бензиновых двигателей – = 1,101,35; = 1,5 2,5;

• дизелей – = 1,10 1,15; = 1,45 2,0.

После определения коэффициентов Лейдермана необходимо проверить полученные значения на соответствие условию

a+b–c= 1. ()

Если условие () выполняется, то коэффициенты рассчитаны верно.

Отношение частоты вращения коленчатого вала двигателя при максимальной скорости к частоте при максимальной мощности 2:

• для дизелей – ;

• для бензиновых двигателей без ограничителя – ;

• для бензиновых двигателей с ограничителем – .