Вопрос 5. Характеристики двигателя.

До настоящего времени на АТС используются почти исключительно поршневые двигатели., поэтому основное внимание уделяется им. Для исследования ТСС первоочередное значение имеют скоростные характеристики, т.е. графики зависимости , , , от оборотов двигателя .

Различают внешние и частичные характеристики. Внешняя характеристика снимается при полной подаче топлива. Рассмотрим такую характеристику (см. рис.1.1).

Рис. 2 Внешняя скоростная характеристика двигателя.

Здесь:

, - максимальная мощность и максимальный крутящий момент двигателя соответственно;

, - номинальные (гарантируемые заводом – изготовителем) мощность и крутящий момент;

- момент, соответствующий номинальной мощности;

, - обороты двигателя, соответствующие максимальной мощности и максимальному моменту;

, , - удельные расходы топлива: минимальный, соответствующий максимальной мощности, соответствующий максимальному моменту.

Для оценки ТСС большое значение имеет запас крутящего момента:

М,% = ( - )/ *100 (1.1)

А также два к-та:

- к-т приспособляемости по моменту: = / ;

- к-т приспособляемости по оборотам: = / .

Эти показатели характеризуют устойчивость работы д.в.с. и его способность приспосабливаться к внешней нагрузке. Д.в.с. работает устойчиво, если при уменьшении оборотов и неизменном положении органов управления его крутящий момент увеличивается.

Для бензиновых д.в.с.: М = 10…35%, = 1,5…2,5; для дизельных: М = 10…15%, = 1,45…2,0. (На дизелях применяют специальные корректоры, увеличивающие подачу топлива дополнительно).

Скоростные характеристики снимают по стандартным методикам (ГОСТ 14846-81). Этим стандартом регламентируется комплектация д.в.с. и условия испытаний. В частности испытания проводят при снятых радиаторе, глушителе, вентиляторе, компрессоре, насосе усилителя и другом т.п. навесном оборудовании, условия испытаний стандартные по давлению, температуре и влажности.

Все точки скоростной характеристики снимаются на установившемся режиме, т.е. таком при котором в течение хотя бы одной минуты остаются неизменными обороты, крутящий момент и температура двигателя.

При снятии характеристики определяют при различных , а мощность рассчитывается по формуле: = * , (кВт).

На АТС д.в.с. работает в других условиях: 1) часть мощности расходуется на привод устройств снятых при испытании; 2) реальные условия отличны от стандартных.

В целом нужно понимать, что:

1) ВСХ снятые по стандартам различных стран существенно могут отличаться (на 3..5%). Поэтому при использовании данных из других литературных источников необходимо знать по каким стандартам получены эти характеристики.

2) Поскольку часть мощности расходуется на привод дополнительных устройств, а реальные условия отличаются от стандартных, реально мощность двигателя меньше той, которая получена при испытаниях. Поэтому при использовании ВСХ необходимо полученные значения мощности умножать на к-т коррекции, меньший единицы. Для приближенных расчетов его можно принимать равным: = 0,8…0,9.

Для расчетов, особенно на ЭВМ удобно пользоваться аналитическими зависимостями. Так широко известна формула С.Р. Лейдермана:

= a / + b / - c / , (1.2)

где:

к-ты a, b, c имеют разные значения в зависимости от типа д.в.с.. Так для карбюраторных: a = b =c = 1. Для дизельных: a = 0,87; b = 1,13; c = 1.

Более точные значения можно рассчитать по следующим формулам:

- для бензиновых д.в.с.: a= 3 - 4 /2 -1 ; b=3-2a; c=2-a.

- для дизельных: a=1- M,%/100 2- / -1 ; b=2 1-a / 2- ; c=b /2.