Внешняя характеристика поршневых двигателей

Для оценки работы двигателя пользуются его скоростной характеристикой — графиком, показывающим изменения мощности, крутящего момента и удельного расхода топлива в зависимости от угловой скорости коленчатого вала при постоянном положении органа, регулирующего подачу топлива. Внешнюю характеристику получают при испытаниях двигателя на специальном стенде, позволяющем измерять крутящий момент, угловую скорость вала, а также расход топлива. Зная крутящий момент и угловую скорость вала, рассчитывают мощность двигателя. Очевидно, изменяя количество подаваемой горючей смеси в цилиндры карбюраторного двигателя и впрыскиваемого топлива в дизеле, можно снять семейство внешних характеристик данного двигателя. Такие характеристики называются частичными. Обычно на графике внешней характеристики показывают зависимости, получаемые при полностью открытой дроссельной заслонке в карбюраторном двигателе или при максимальной подаче топлива в дизеле.
На рис. 13 показана внешняя характеристика двигателя. На ней нанесены также штриховыми линиями две частичные характеристики
мощности двигателя (Л/", /У")
при уменьшенной подаче топлива. На внешней характеристике выделяют следующие точки, отражающие характерные режимы работы двигателя:
Wmin — минимальная угловая скорость коленчатого вала, при которой двигатель устойчиво работает при полной нагрузке; Mmах — максимальный крутящий момент, развиваемый на валу двигателя;

— угловая скорость вала, соответствующая максимальному
крутящему моменту; — максимальная эффективная мощность, создаваемая на валу
двигателя;
— угловая скорость вала при максимальной мощности; — минимальный удельный расход топлива;
— угловая скорость вала при минимальном удельном расходе топлива.
Внешняя характеристика показывает, что крутящий момент достигает наибольшего значения при меньшей угловой скорости, чем мощность. Это очень важно для автоматического приспосабливания двигателя к возрастающим силам сопротивления движению автомобиля. Предположим, что при движении автомобиля, когда двигатель развивает максимальную мощность, силы сопротивления движению увеличатся. Тогда скорость автомобиля начнет уменьшаться и соответственно ей будет уменьшаться угловая скорость коленчатого вала двигателя. Из графика видно, что крутящий момент при этом будет возрастать, обеспечивая увеличение тяговой силы на колесах автомобиля. Этим двигатель автоматически приспособится к изменившимся условиям движения автомобиля.
Чем больше возрастет момент двигателя при уменьшении угловой скорости, тем выше приспосабливаемость двигателя и тем меньше вероятность его остановки. В двигателях разных типов увеличивается в таких случаях крутящий момент по-разному: максимальное увеличение крутящего момента в карбюраторных двигателях достигает 30%, а в дизелях 15%. Запас крутящего момента, обеспечивающий устойчивую работу двигателя, оценивается коэффициентом приспосабливаемое™
Этот коэффициент показывает отношение максимального крутящего момента к крутящему моменту при максимальной эффективной мощности. Для карбюраторных двигателей К =1,20 -н 1,30, а для дизелей К = 1,1 -г- 1,15.

Рис. -13. Скоростная характеристика двигателя