Розрахунок зовнішньої швидкісної характеристики

Найбільш повні відомості про параметри двигуна дає зовнішня швидкісна характеристика, що представляє собою залежність потужності Ne, крутного моменту М_е, питомої витрати палива g_e, погодинної витрати палива G_т від частоти обертання колінчатого вала п (хв.^-1) або від кутової швидкості обертання колінчатого вала двигуна w (с^-1).

При відсутності даних залежність потужності Ne від частоти обертання колінчатого вала п Ne = f (n) може бути розрахована за допомогою рівняння С.Р. Лейдермана

,

де n_N - номінальна частота обертання колінчатого вала, відповідна до максимальної потужності, хв.^-1, значення n_N приймаються, орієнтуючись на дані, наведені табл. 3.

a, b, c - емпіричні коефіцієнти, що залежать від типу двигуна: (а=b=c=1) - для бензинового двигуна; a=0, 53; b=1, 56; c=1, 09 - для дизеля;

n_i - поточні значення частоти обертання колінчатого вала, хв.^-1.

Необхідно прийняти 8...12 значень n_i через рівні інтервали в діапазоні від n_min до n_mах.;

При розрахунках зовнішньої швидкісної характеристики мінімальну частоту обертання колінчатого вала n_min рекомендується приймати:

n_min=700…900 хв.^-1- для бензинового двигуна;

n_min=800…1000 хв.^-1 - для дизельного двигуна.

Максимальна частота обертання колінчастого валу для бензинових двигунів приймається рівною n_max =(1, 15…1, 2)n_N, для дизелів n_max = n_N.

Таблиця 3 - Номінальна частота обертання колінчатого вала двигуна

Графік залежності крутного моменту від частоти обертання колінчастого вала М _е =f(n) будують користуючись залежністю

.

Графік питомої витрати палива залежно від обертів двигуна будують за значеннями, розрахованими за формулою

, г/(кВт год)

- коефіцієнт, що враховує зміну витрати палива від частоти обертання колінчатого вала:

g_n – питома витрата пального для режиму максимальної потужності, г/(кВт× год), g_n=250...360 у бензинових двигунах, g_n=210...250 - у дизелів.

Погодинна витрата палива визначається за формулою:

G _ті = g_eі ^. N_eі ^. 10^-3, кг/год.

Результати розрахунків зводять у табл. 4, де - кутова швидкість обертання колінчатого вала. Кількість розрахункових точок визначає точність визначення максимального крутного моменту. Збільшення кількості розрахункових точок приводить до більш точного визначення максимального крутного моменту двигуна, який необхідний для розрахунків агрегатів трансмісії.

Таблиця 4 - Результати розрахунків зовнішньої швидкісної характеристики двигуна

За даними табл. 4 будуються графіки Ne =f(n), Me= f(n), g_e = f(n) і G_т = f(n), по яких визначають число обертів, що відповідають максимальній потужності N_max (або кутову швидкість обертання колінчатого вала w_N), а також величину максимального крутного моменту M_emax і відповідне до цього значення число обертів колінчатого вала n_M (або кутову швидкість обертання колінчатого вала w_M).

Рисунок 4 - Зовнішня швидкісна характеристика двигуна

Для подальших розрахунків трансмісії використовується знайдене значення максимального крутного моменту M_emax.