Методика расчета внешней скоростной характеристики двигателя

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1

Ознакомление со скоростными характеристиками двигателя.

Цель работы:Получение представления о характеристиках двигателя, методике расчета внешней скоростной характеристики двигателя и оценке конструктивных особенностей автомобиля.

Порядок выполнения работы:

Методика расчета внешней скоростной характеристики двигателя.

Скоростная характеристика двигателя - это зависимость мощ­ности и крутящего момента от частоты вращения при установившемся режи­ме работы. Скоростную характеристику, полученную при полной подаче топлива, называет внешней скоростной характеристикой двигателя.

С помощью скоростных характеристик можно оценить соответствие типа двигателя усло­виям его применения на автомобильных транспортных средствах, преимущества и недостатки того или иного ти­па двигателя. Скоростные характеристики получают стендовыми испытания­ми по стандартным методикам, различным в разных странах. При стендовых испытаниях отключают часть оборудования двигателя, регламентированы также атмосферные условия (атмосферное давление и температура воздуха).

Важнейшими параметрами скоростной характеристики являются: максимальная эффективная мощность N_max; максимальный эффективный момент M_max; эффективный момент при максимальной эффективной мощности M_N; минимальная частота вращения коленчатого вала, при которой двигатель работает устойчиво n_min; частота вращения коленчатого вала при максимальном моменте n_M; частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности n_N; максимальная частота вращения коленчатого вала n_max; коэффициент приспосабляемости по моменту К_М и коэффициент приспосабляемости по частоте K_n.

Эффективная мощность двигателя может быть представлена выражением:

кВт (1.1.)

где N _max – максимальная мощность двигателя (кВт);

a,b,c – постоянные эмпирические коэффициенты для конкретного двигателя;

n_N – частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальной мощности, об/мин

n_e – текущее (изменяющееся) значение оборотов коленчатого вала, об/мин.

Эффективный крутящий момент двигателя:

Нм (1.2.)

где М_N – эффективный крутящий момент при максимальной мощности двигателя, Нм.

Эффективный крутящий момент при максимальной мощности двигателя может быть определен из выражения:

Нм (1.3)

Способность двигателя автоматически приспосабливаться к изменению нагрузки и диапазона устойчивой работы характеризуется следующими коэффициентами:

Коэффициент приспособляемости по моменту.

(1.4.)

где M _max – максимальный крутящий момент, развиваемый двигателем;

M _N – крутящий момент, соответствующий максимальной мощности.

Коэффициент приспособляемости по частоте.

(1.5.)

где , - частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальной мощности и максимальном крутящем моменте соответственно.

Значения , , и необходимо взять из таблицы задания на практическую работу.

Предварительно определив значения коэффициентов по формулам (1.4) и (1.5) рассчитывают величину коэффициентов по формулам (1.6), (1.7) и (1.8) соответственно.

, (1.6)

, (1.7)

, (1.8)

Топливная экономичность двигателя характеризуется удельным эффективным расхода топлива , зависящим от частоты вращения коленчатого вала и от мощности двигателя. Кривую, характеризующую изменение , наносят на график скоростной характеристики и отмечают на ней минимальный удельный эффективный расход топлива и соответствующие ему обороты коленчатого вала .

, г/кВтч (1.9)

где – минимальный удельный эффективный расход топлива (для карбюраторных двигателей , для дизельных );

- эмпирические коэффициенты, зависящие от типа двигателя, значения которых представлены в таблице 1.1

Таблица 1.1

Значения эмпирических коэффициентов

Тип двигателя
Карбюраторный	1,25	1,25	1,04
Дизельный	1,13	1,13	0,73