4.1 Построение внешней скоростной характеристики

Наиболее полные сведения о параметрах двигателя дает его внешняя скоростная характеристика. Она представляющая собой зависимость эффективной мощности - N_e, [кВт]; эффективного крутящего момента - M_e, [Нм] от частоты вращения коленчатого вала n_e, [об/мин], при установившемся режиме работы двигателя и максимальной подаче топлива.

Определение текущего значения эффективной мощности от частоты вращения коленчатого вала двигателя, производится по эмпирической зависимости, предложенной С.Р. Лейдерманом:

, [кВт] (1)

где N_{е max}=132,4 [кВт] - максимальная эффективная мощность двигателя;

n_e - текущая частота вращения, [об/мин];

n_N=4800 [об/мин] - частота вращения при максимальной мощности;

коэффициенты а=в=с=1.

Определяем значения наименьшей устойчивой - n_{e min} , и максимальной - n_{e max}, частот вращения коленчатого вала двигателя.

n_{e min} = 0,13 n_N =0,134800=624=700 [об/мин],

n_{e max} = 1,2 n_N =1,24800=5760=6000 [об/мин].

Полученный диапазон частот вращения коленчатого вала разбиваем на двенадцать значений через интервал в 100 [об/мин].

Для каждого значения n_e , с использованием уравнения Лейдермана, определяем значения эффективной мощности двигателя N_e.

Часть мощности двигателя затрачивается на привод вспомогательного оборудования (генератор, насос системы охлаждения двигателя, компрессор, насос гидроусилителя руля и др.), и лишь оставшаяся мощность N_e - мощность нетто, используется для движения автомобиля.

N_e = 0,9N_e, [кВт] (2)

Для расчета графика эффективного крутящего момента используем выражение вида:

, [Нм]. (3)

Часть эффективного крутящего момента двигателя - M_e затрачивается на привод навесного вспомогательного оборудования, и лишь оставшаяся его часть, так называемый крутящий момент нетто - М_e, используется для движения автомобиля. Для определения момента нетто воспользуемся выражением:

М_e = 0,9 М_e , [Нм] (4)

Полученные при расчетах данные заносим в таблицу 1.

Таблица 1 - Параметры внешней скоростной характеристики двигателя марки 1JZ-GE

На основе результатов в таблице, строим графики внешней скоростной характеристики двигателя (рис. 5).

Рис. 5 Графики внешней скоростной характеристики