4.9.4 Вихідні характеристики роботи автомобільних двигунів

Головними параметрами, які характеризують роботу автомобільного двигуна в цілому, є крутний момент, потужність і витрата палива. Ці параметри змінюються залежно від частоти обертання вала двигуна. Тому їх найчастіше називають швидкісними параметрами двигуна.

Крутний момент М_е багатоциліндрового двигуна є результуючим моментом сил тиску газів у кожному з циліндрів, що діють на поршні і передаються через шатуни на шатунні шийки колінчастого вала. Найчастіше його вимірюють у ньютонометрах (Нм).

Потужність двигуна є розрахунковою величиною, її обчислюють у кВт (у минулі роки у кінських силах, к.с), як добуток величини крутного моменту М_е і частоти обертання ω_в колінчастого валу:

N_e=ωM_e.

Погодинну витрату палива g_t двигуном вимірюють в об'ємних одиницях - (л) за одну годину роботи двигуна. Проте більш сприятливою для подальших розрахунків є величина питомої витрати палива q_е, яку вимірюють у (г/кВт год.), як відношення погодинної витрати до потужності двигуна:

q_e = q_t/N_e.

Частоту обертання ω_е вала двигуна вимірюють в обертах за хвилину (хв-¹) або в радіанах за секунду (с^-1).

Крім розглянутих вище показників, важливим параметром, що характеризує використання робочого об'єму двигуна, є літрова потужність N_п. її обчислюють як відношення потужності N_e до робочого об'єму двигуна V_h:

N_n =N_е / V_h

Чим вищою є літрова потужність двигуна, тим досконалішою вважається його конструкція. Для сучасних двигунів величина літрової потужності звичайно становить:

- карбюраторні двигуни легкових автомобілів - 20-45 кВт/л;

- карбюраторні двигуни вантажних автомобілів-15-22 кВт/л;

- дизелі -11-22 кВт/л.

Контрольні питання

1. Які бувають системи запалювання?

2. Розкажіть про будову і роботу переривника-роподілювача?

3. Розкажіть про будову і роботу контактно-транзисторної системи запалювання?

4. Розкажіть про будову і роботу безконтактної системи запалювання?

5. Трансмісія

Під час руху автомобіля водій або автоматичний регулятор, постійно змінюючи подачу палива у двигун, розширює діапазон його стійкої роботи. Але й таке розширення виявляється недостатнім. В реальних умовах експлуатації автомобіля зовнішні сили опору руху змінюються у 20 і більше разів. Отже, абсолютна величина крутного моменту автомобільного двигуна виявляється звичайно у 10-30 разів меншою, ніж та, що необхідно підводити до ведучих коліс автомобіля для його стійкого руху в реальних умовах експлуатації.

Частота обертання колінчастого вала двигуна зазвичай набагато більша, ніж та, з якою обертаються ведучі колеса навіть при максимальній швидкості автомобіля. Отже, безпосередній зв'язок колінчастого вала двигуна з ведучими колесами неможливий. Для пристосування двигуна до зовнішніх умов руху автомобіля між двигуном і ведучими колесами необхідно встановити трансмісію.

Трансмісія призначена для зв'язку двигуна з ведучими колесами автомобіля, а також для зміни на них крутного моменту і частоти обертання відповідно до зовнішніх сил опору і швидкості руху автомобіля.

За конструкцією трансмісії сучасних автомобілів класифікують на механічні, гідравлічні, електричні та комбіновані (гідромеханічні, електромеханічні). За характером зміни крутного моменту, вони можуть бути ступінчастими і безступінчастими. За способом керування - неавтоматичні, автоматичні та автоматизовані (напівавтоматичні).

Ступінчастими механічними трансмісіями з неавтоматичним керуванням обладнана більша частина сучасних легкових, вантажних та спеціальних автомо-білів. До складу такої найбільш типової трансмісії належать зчеплення, коробка передач, карданна передача, головна передача, міжколісний диференціал, привод ведучих коліс. На деяких автомобілях до трансмісії дораховують також додаткові або роздавальні коробки передач, подільники, міжосьові диференціали тощо.

Конструкція механічної трансмісії визначається здебільшого загальною схе-мою компонування автомобіля - розміщенням двигуна, кількістю та розташуван-ням ведучих коліс і мостів, а також тягово-швидкісними вимогами до автомобіля.

Найпоширеніші схеми механічних трансмісій подані на рис. 5.1. Автомобілі з колісною формулою 4×2 можуть мати переднє розташування двигуна та задні ведучі колеса (рис. 5.1, а). У такій трансмісії двигун 1, зчеплення 2 і коробка передач 3 найчастіше об'єднані в єдиний блок і утворюють силовий агрегат. Крутний момент від нього до головної передачі 5 передається за допомогою карданної передачі 4.

Трансмісія автомобіля з передніми ведучими колесами (передньоприводного автомобіля) (рис. 5.1, б) істотно відрізняється від розглянутої. Двигун 1, зчеплення 2, коробка передач 3, головна передача і диференціал 5 у неї об'єднані в єдиний силовий агрегат, з'єднаний з передніми керованими колесами правою і лівою карданними передачами з шарнірами 6.

Характерною особливістю трансмісії повнопривідного автомобіля з колісною формулою 4×4 (рис. 5.1, в) є застосування в трансмісії додаткової роздавальної коробки 7, яка зв'язана з силовим агрегатом карданною передачею 4 і через проміжні карданні вали 9 передає крутний момент головним передачам переднього 8 і заднього 5 ведучих мостів.

Рис. 5.1. Схеми механічних трансмісій:

а – задньоприводний автомобіль з колісною формулою 4×2; б - передньоприводний автомобіль 4×2; в - автомобіль 4×4; г - автомобіль 6×4.

Механічна трансмісія тривісного вантажного автомобіля (рис. 5.1, г) з двома задніми ведучими мостами (колісна формула 6×4) має дві головні передачі 10 і 5, зв'язані з силовим агрегатом карданними передачами 4 і 11.