Методические указания построения скоростной характеристики ДВС

Автомобильные двигатели могут работать при различных угловых скоростях, поэтому их скоростные режимы могут изменяться в широких пределах. Минимальная угловая скорость ограничена устойчивой работой двигателя, а максимальная – качеством протекания процесса, т.е. тепловой напряженностью деталей, повышением инерционных нагрузок, снижением механического КПД.

Оптимальными режимами работы двигателя являются такие, при которых обеспечивается максимальная мощность, крутящий момент при минимальном удельном эффективном расходе топлива ( min)

Режим работы двигателя во время эксплуатации выбирается таким, что бы эффективная мощность двигателя была бы равна мощности сопротивлений движению. А мощность сопротивления движению изменяется в широких пределах.

Для оценки мощностных и экономических показателей работы двигателя в различных условия эксплуатации пользуются характеристиками двигателя.

Основными характеристиками автомобильных двигателей являются скоростные, нагрузочные и регулировочные. В первую очередь снимаются, т.е. строятся, регулировочные характеристики, которые необходимы для определения оптимальных показателей работы двигателя в зависимости от состава горючей смеси, угла опережения зажигания, количество впрыскиваемого топлива и момента его подачи.

Скоростная характеристика двигателя представляет собой выраженную графически зависимость основных параметров (мощности, крутящего момента, удельного эффективного расхода топлива и часового расхода топлива) от угловой скорости коленчатого вала при постоянном положении дроссельной заслонки или рейки топливного насоса, а также при постоянных значениях температуры масла и охлаждающей жидкости.

Скоростную характеристику, снимаемую при полном открытии дроссельной заслонки или положение рейки топливного насоса на максимальную подачу топлива, называют внешней скоростной характеристикой. По внешней скоростной характеристике определяют наибольшие мощности, которые может развить данный двигатель при различных угловых скоростях.

Характеристики, полученные при неполных открытиях дроссельной заслонки или не полных подачах топлива, называют частичными скоростными характеристиками.

Скоростную характеристику реального (т.е. уже существующего) двигателя строят на основании данных, полученных в результате его испытания на специальном стенде.

Если же необходимо построить скоростную характеристику для вновь проектируемого двигателя, то ее строят по результатом расчета с помощью эмпирических формул.

Для построения скоростной характеристики по результатом расчета необходимо знать эффективную мощность двигателя – Ne (в кВт) и частоту вращения коленчатого вала .

1. Значение мощности двигателя в зависимости от режима работы его определяют:

для карбюраторных двигателей

для дизелей с неразделенной камерой сгорания

В вышенаписанных формулах - частота вращения коленвала в мин  при номинальной мощности; - частота вращения коленвала соответствующего режима работы двигателя.

2. Для определения моментов вращения коленвала воспользуемся формулой

3.Удельный эффективный расход топлива g  (в кВт.ч) также определяют по эмпирической формуле:

для бензиновых двигателей

g =g

для дизелей с неразделенными камерами

g =g

В вышенаписанных формулах -удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности г/кВт.ч

4. Часовой расход топлива, в кг/ч определяют по формуле