1. Разъясните внешнюю скоростную характеристику двс.

Скоростные характеристики подразделяются на внешние и частич­ные. Внешняя характеристика снимается при полном открытии дросселя (карбюраторные двигатели) или при положении рейки топливного насо­са, доведенной до упора (дизели). Частичные характеристики снимаются при неполных открытиях дросселя или при положениях рейки топлив­ного насоса, не доведенной до упора. Изменение числа оборотов при снятии этих характеристик достигается за счет изменения нагрузки.

Внешняя характеристика карбюраторного двигателя (рис. 15.3, а, б) снимается при эксплуатационной регулировке карбюратора. Угол опе­режения зажигания устанавливается наивыгоднейшим для 'Каждой точ­ки характеристики. На характеристику наносят кривые зависимости эффективной мощности Ne, крутящего момента Ме, часового GT и удель­ного geрасходов топлива от числа оборотов.

Эффективная мощность двигателя вначале увеличивается примерно пропорционально возрастанию числа оборотов коленчатого вала, затем приращение мощности становится замедленным и при числе оборотов, равном nе, мощность достигает максимума. Мощность, развиваемая дви­гателем, в основном определяется количеством тепла, выделенного при сгорании топлива в цилиндрах в единицу времени. Для выяснения при­чин, обусловливающих указанную зависимость мощности от числа обо­ротов, рассмотрим характер изменения весового наполнения двигателя в единицу времени. По мере увеличения числа оборотов снижается дав­ление впуска и уменьшается коэффициент наполнения . Однако рост чисел оборотов до определенного значения (nG) сопровождается уве­личением весового наполнения двигателя в единицу времени, а следо­вательно, и часового расхода топлива, так как в этом диапазоне умень­шение коэффициента наполнения сравнительно невелико и полностью компенсируется увеличением числа всасываний в единицу времени. При числе оборотов, большем nG весовое наполнение падает, т. е. значитель­ное снижение наполнения за цикл уже не может компенсироваться ростом числа оборотов.

Рис. 15.3. Внешние характеристики карбюраторного двигателя:

а— без ограничителя оборотов; б — с ограничителем максимальных чисел оборотов.

Изменение индикаторной мощности двигателя примерно соответ­ствует изменению весового наполнения в единицу времени. Однако на малых числах оборотов индикаторная мощность падает более резко. Это объясняется замедленным протеканием процесса сгорания ввиду недостаточно интенсивного вихреобразования и большой теплоотдачей через стенки цилиндра (газы в процессе сжигания и расширения дли­тельное время соприкасаются с охлаждающей поверхностью). Эффек­тивная мощность двигателя равна разности между индикаторной мощно­стью и мощностью трения; последняя с увеличением числа оборотов резко возрастает; поэтому максимум эффективной мощности достигается при меньших числах оборотов, чем максимум индикаторной мощности (nG  ).

При возрастании чисел оборотов свыше пеэффективная мощность снижается и при разносных числах оборота становится равной 0. Сле­довательно, при этих числах оборотов индикаторная мощность, разви­ваемая двигателем, целиком затрачивается на преодоление механиче­ских потерь. Разносные числа оборотов примерно в 1,5—2 раза больше оборотов, соответствующих максимальной мощности. Следует указать, что разносные числа оборотов практически недостижимы, так как дета­ли двигателя не рассчитываются для работы на этом режиме. В эксплуа­тационных условиях двигатели легковых автомобилей могут развивать обороты, несколько превышающие nе, а двигатели грузовых автомобилей и тракторов работают в диапазоне до перегиба внешней характеристики.

Удельные расходы топлива ge имеют большие значения на малых числах оборотов вследствие замедленного протекания процесса сгорания и большой теплоотдачи через стенки цилиндра.

На средних числах оборотов (ng) удельные расходы топлива дости­гают минимальных значений ввиду уменьшения относительной тепло­отдачи через стенки цилиндра и увеличения скорости сгорания. Повы­шение числа оборотов свыше ngсопровождается ухудшением эконо­мических показателей двигателя, вызываемых в основном резким возрастанием механических и тепловых потерь.

Величина крутящего момента двигателя Ме является функцией среднего эффективного давления ре:

где Vh — рабочий объем одного цилиндра;

i    — число цилиндров;

t   —тактность двигателя.

Поэтому МР следует примерно за изменением коэффициента наполнения, падая более резко на высоких числах оборотов ввиду возрастания ме­ханических потерь и на малых скоростных режимах вследствие ухудшения использования тепла топлива. Максимальных значений крутящий момент достигает при числах оборотов nм 0,5 nN.

Карбюраторные двигатели почти всех современных грузо­вых автомобилей снабжают­ся ограничителями максимальных чисел оборотов.

Частичные характеристики карбюра­торного двигателя (рис. 15.5) . Каждая частичная характеристика (I, II, III) со­ответствует определенному открытию дроссельной заслонки, вследствие чего для каждого двигателя этих характери­стик может быть любое количество, в то время как внешняя характеристика бы­вает только одна.

Рис.15.5Частичные характеристики карбюраторного двигателя.

По мере прикрытия дроссельной за­слонки максимальные значения эффек­тивной мощности двигателя сдвигаются в сторону меньших оборотов, что объясняется:

а) уменьшением проходных сечений во впускной системе;

б) увеличением относительной величины механических потерь вслед­ствие уменьшения индикаторной мощности двигателя при неизменных затратах мощности на преодоление трения;

в) увеличением насосных потерь в двигателе.

Снижение эффективной мощности при дросселировании вызывается в основном уменьшением весового наполнения двигателя. Кроме того, снижению мощности способствуют также следующие причины, вызы­вающие и ухудшение экономических показателей двигателя при дрос­селировании:

1. Уменьшается скорость сгорания вследствие увеличения коэффи­циента остаточных газов (абсолютное количество остаточных газов в цилиндре в конце процесса выпуска по мере прикрытия дросселя остается примерно постоянным — газы занимают объем камеры сгора­ния, а весовое наполнение падает).

2. Увеличивается относительная величина теплоотдачи через стенки цилиндра. Время соприкосновения газов по мере дросселирования ос­тается постоянным; интенсивность вихреобразования, зависящая в ос­новном от числа оборотов, также почти не изменяется; поэтому абсолют­ное количество тепла, отдаваемое через стенки цилиндра, остается при этом практически неизменным. Однако количество тепла, выделяемое при сгорании, ввиду уменьшения наполнения (на прикрытых дросселях) падает, что ведет к росту относительной величины теплоотдачи.

3 Увеличиваются насосные потери двигателя.

4.Возрастает относительная величина механических потерь в дви­гателе.