Анализ возможности энергосилового агрегата АТС обеспечить необходимые величины параметров выходного энергосилового потока

Большое разнообразие внешних условий эксплуатации транспортных машин предъявляет особые требования к величинам параметров выходного силового потока их моторов. Так, при движении в тяжелых условиях желательно, чтобы мотор развивал большой по величине крутящий момент и имел бы низкую частоту вращения коленчатого вала. В случае же малого сопротивления движению транспортного средства от мотора требуется высокая частота вращения коленчатого вала при небольшом значении крутящего момента. Эти требования выполняются тогда, когда мотор развивает постоянную или значительно изменяющуюся мощность при любой частоте вращения.

Ne = М_еп = const,

Скоростная характеристика такого мотора постоянной мощности показана на рис. 1

Рис.1 Скоростная характеристика мотора постоянной мощности

Качественно такой характеристике соответствует характеристика поршневой паровой машины, обладающей автоматическим изменением крутящего момента по оборотам при постоянной подаче пара. Однако такого рода моторы обладают достаточно низким коэффициентом полезного действия (КПД).

Скоростная характеристика хорошо отработанных практикой поршневых моторов внутреннего сгорания - дизельных и искровых, получивших наибольшее распространение в качестве энергетической установки в транспортных машинах, имеет к сожалению, определенный недостаток. Эти энергосиловые агрегаты, используемые на большинстве современных АТС, не обеспечивают необходимый диапазон величин выходных параметров /20, с.211/.

Недостатком внешней характеристики поршневого мотора внутреннего сгорания является значительное изменение мощности с изменением частоты вращения коленчатого вала. Из-за этого крутящий момент мотора изменяется в небольших пределах, что не соответствует широкому спектру изменения внешних условий движения.

Диапазон изменения крутящего момента по внешней характеристике мотора оценивается коэффициентом приспособляемости:

k_п = Мmах / M_N

У бензиновых моторов k_п =1,15-1,35, а у дизелей он не превышает 1,1-1,25.

Оценивая тяговые качества поршневых моторов внутреннего сгорания, можно сказать, что их приспособляемость, т. е. автоматическое изменение крутящего момента в зависимости от изменения внешней нагрузки при постоянной подаче топлива, невелика.

Следует также отметить, что скоростной диапазон поршневых моторов, определяемый отношением частоты вращения вала при максимальной мощности к частоте вращения при максимальном крутящем моменте,

k_CK = n_N / n_M

изменяется в более широких пределах, чем диапазон изменения крутящего момента. Так, скоростной диапазон современных моторов k_CK =1,4-1,8. Диапазон полного изменения частоты вращения этих моторов от n_N до n_min при работе под нагрузкой, находится в пределах 2,1-4,0 /Автомат. КПП, с.8/.

Согласно, вышеизложенного, величина частоты вращения выходного вала, большинства современных моторов изменяется в 2 раза, а создаваемый при этом крутящий момент изменяется не более чем в 1,5 раза /9, с.77/, что существенно отличает их от моторов постоянной мощности

К идеальной, характеристике мотора, представляющей по форме прямую линию, параллельную оси абсцисс /21, с.72/, наиболее близка, характеристика газотурбинного мотора и поршневого с наддувом.