Расчет внешней скоростной характеристики двигателя

Внешняя скоростная характеристика двигателя представляет собой зависимость мощности и вращающего момента на выходном конце коленвала двигателя от частоты вращения коленвала при полностью открытой дроссельной заслонке или полностью выдвинутой рейке топливного насоса высокого давления. Зависимость между мощностью, развиваемой двигателем, и частотой вращения коленчатого вала двигателя описывается с помощью уравнения Лейдермана-4, имеющего следующий вид:

, кВт

(4)

где n_e - текущая частота вращения коленвала двигателя, для которой определяется мощность, об/мин.

N_e₁= 120[0,166+0,027 – 0,0046] =22,69, кВт

N_e₂= 120[0,33+0,11 – 0,037] = 48,89, кВт

N_e₃= 120[0,5+0,25 – 0,125] = 75, кВт

N_e₄= 120[0,66+0,44 – 0,296] = 97,81, кВт

N_e₅= 120[0,833+0,694 – 0,579] = 113,8, кВт

N_e₅= 120[1+1 – 1] = 120, кВт

Вращающий момент на выходном конце коленвала двигателя при различных частотах его вращения может быть определен по формуле-5, устанавливающей зависимость между вращающим моментом, мощностью и частотой вращения для любого вала.

, Нм (5)

М_е1 = 9555,3*(22,69/500) = 433,6 Нм

М_е2 = 9555,3*(48,89/1000) = 467 Нм

М_е3 = 9555,3*(75/1500) = 478 Нм

М_е4 = 9555,3*(97,81/2000) = 467 Нм

М_е5 = 9555,3*(113,8/2500) = 435 Нм

М_е6 = 9555,3*(120/3000) = 382,2 Нм

Для построения внешней скоростной характеристики двигателя весь диапазон частот вращения коленвала двигателя от n_min до n_max разбивается на 5–6 интервалов размером по 300-500 об/мин таким образом, чтобы номинальная частота вращения коленвала n_N и максимальная n_max являлись границами одного или разных интервалов, при этом размеры интервалов, в которых n_N и n_max являются границами, могут отличаться. По формулам 4 и 5 определяются значения N_e и M_e для частот вращения коленвала n_e_, являющихся границами интервалов, и по полученным результатам строится внешняя скоростная характеристика двигателя.

Результаты расчетов по формулам 4 и 5 записываем в таблицу форма которой приведена ниже.

Таблица 2 – Расчет мощности N_e и вращающего момента M_e на коленвалу двигателя при различных частотах вращения n_e.

	n_{e min}					n_{e N}	n_{e max}
n_e, об/мин	500	1000	1500	2000	2500	3000	3000
N_e, кВт	22,69	48,89	75	97,81	113,8	120	120
M_e, Нм	433,6	467	478	467	435	382,2	382,2

M_emax= 478 Нм, при n_eM= 1500 об/мин.

По полученным значениям N_e и M_e на листе миллиметровой бумаги в масштабе строим внешнюю скоростную характеристику двигателя проектируемого автомобиля, а также определяем частоту вращения коленвала n_eM, при которой развивается максимальный вращающий момент M_emax на выходном конце коленчатого вала. Значения n_eM и M_emax необходимо записать после таблицы 2. Форма внешней скоростной характеристики двигателя приведена на рисунке 1.