6. 2. Подбор внешней характеристики двигателя

Для подбора внешней характеристики двигателя вначале определяют мощность N_ev, необходимую для обеспечения заданной максимальной скорости по дороге с заданным дорожным сопротивлением ψ_v. Поскольку при максимальной скорости движения j_a = 0, то из уравнения мощностного баланса найдем:

; (114)

где G_a = mg; скорость V_{a max} выражена в м/с, а мощность N_ev в кВт.

В общем случае угловая скорость коленчатого вала w_v двигателя при максимальной скорости движения автомобиля не равна угловой скорости w_N, соответствующей максимальной мощности двигателя, и, следовательно, N_ev ≠ N_max.

Отношение у современных автомобилей равно:

- для карбюраторных двигателей легковых автомобилей (не имеющих ограничителя числа оборотов) = 0,9…1,1;

- для карбюраторных двигателей, снабженных ограничителем оборотов, обычно устанавливаемых на грузовых автомобилях, = 0,8…1,0;

- для всех дизелей = 1

В тех случаях, когда ≠ 1, максимальную мощность двигателя можно найти, пользуясь формулой С.Р. Лейдермана, в которую вместо N_e следует подставить найденное по формуле (114) значение N_ev , вместо подставить ,а N_max считать искомой величиной.

Решая полученное образом уравнение относительно N_max, найдем:

; (115)

Если = 1, то N_eN = N_max.Определив максимальную мощность двигателя, можно подобрать искомую внешнюю характеристику либо по имеющимся в наличии двигателям, либо пользуясь эмпирическими формулами, например, формулой С.Р. Лейдермана.

Прежде всего выбирают угловую скорость w_N (число оборотов n_N), соответствующую максимальной мощности.

Для современных двигателей принимаются следующие угловые скорости w_N (числа оборотов n_N):

- карбюраторные двигатели легковых автомобилей 400…700 рад/с (4000…7000 об/мин);

- карбюраторные двигатели грузовых автомобилей и автобусов 300…450 рад/с (3000…4500 об/мин);

- дизели легковых автомобилей 350…450 рад/о (3500…4500 об/мин);

- дизели грузовых автомобилей 200…320 рад/с (2000…3200 об/мин).

Меньшие угловые скорости (числа оборотов) относятся к двигателям большего литража.

Выбрав угловые скорости w_N (число оборотов n_N), задаются различными промежуточными угловыми скоростями w_е (числами оборотов n_е ) от w_min до w_v и, определив по формуле(114) текущие значения мощности N_e, строят внешнюю характеристику двигателя.

Зная текущие значения мощности N_e, соответствующие текущим значениям угловой скорости w_e (числу оборотов n_e ), по формуле:

, (116)

определяют текущие значения крутящих моментов и строят график M_e = f(w_e).