Основні теоретичні відомості

Режими роботи автомобільного двигуна в умовах експлуатації різноманітні і показники автомобіля щодо витрати палива, викиду шкідливих речовин будуть залежити від показників двигуна на цих режимах. Для того, щоб знати ці показники двигуна на різних режимах, а також вплив регулювальних параметрів систем на них, визначають різноманітні характеристики двигуна. Характеристиками двигуна називаються графічні залежності основних показників його роботи від параметрів, що характеризують режим або умови роботи.

Швидкісною характеристикою поршневого двигуна називається залежність ефективної потужності, ефективного крутного моменту та питомої ефективної витрати палива від частоти обертання колінчатого вала (n, об/хв) при сталому положенні дросельної заслінки. Характеристика знята коли дросельна заслінка повністю відкрита, має назву зовнішньої швидкісної характеристики.

Зовнішня швидкісна характеристика визначається наступними швидкісними режимами: n_min – мінімальні оберти, на яких двигун працює з повним навантаженням; n_м – оберти, що відповідають максимальному крутному моменту; n_ge – оберти, що відповідають мінімальній питомій ефективній витраті палива; n_ном – оберти, що відповідають номінальній ефективній потужності; n_emax – оберти, що відповідають максимальній ефективній потужності; n_хх – оберти холостого ходу; n_обм – найбільше число обертів, при яких вся потужність, яка розвивається, витрачається на подолання сил тертя (оберти обмеження).

Швидкісні характеристики, які зняті при різноманітних проміжних зафіксованих положеннях дросельної заслінки, називаються частковими швидкісними характеристиками. Аналіз швидкісних характеристик показує, що з ростом обертів, ефективна потужність росте як за рахунок середнього ефективного тиску (Р_е), так і за рахунок збільшення числа циклів у одиницю часу. При деякому середньому числі обертів (n_м) встановлюється максимальне значення крутного моменту та середнього ефективного тиску. Подальше збільшення обертів до значень (n_ном) характеризується помітним падінням коефіцієнта наповнення (η_v), збільшення сил тертя, що й призводить до зменшення ефективного тиску (P_е); але у діапазоні обертів n_м- n_ном ефективна потужність продовжує зростати – зменшення середнього ефективного тиску з надлишком компенсується збільшенням числа циклів. При подальшому збільшенні обертів (n_м- n_ном) ефективна потужність, досягнувши пологого максимуму, починає зменшуватися за рахунок прогресивного збільшення сил тертя та падіння Р_е.