Внешняя скоростная характеристика двигателя (ВСХ)

T_тр = T_e – J_e ε_e – момент, подведенный к трансмиссии;

У идеального двигателя мощность, развиваемая двигателем, должна иметь возможность быть реализованной при любых частотах вращения вала двигателя. (Р_е = const).

В этом случае зависимость момента от частоты вращения вала двигателя должна представлять гиперболу.

T_k = T_тр i_тр – T_птр – момент, подведенный к колесам;

i_тр = i_к i₀ – передаточное число трансмиссии;

Если в трансмиссии исключены скоростные потери (агрегаты трансмиссии образованы узлами с зубчатыми зацеплениями), то можно считать, т.е. если трансмиссия «жесткая»:

T_k = T_тр i_тр η_тр;

η_тр= η_к η_кард η₀;.

T_к = (T_e – J_e ε_e) i_к i₀ η_тр.

<=Автомобилю с таким двигателем не нужна КП.

ω₀ – min устойчивая по нагрузке угловая скорость двигателя;

ω_Tmax– угловая скорость при max крутящем моменте;

Реальная внешняя характеристика современного двигателя внутреннего сгорания:

ω_Pmax– угловая скорость при max мощности двигателя;

Для графиков зависимости крутящего момента от частоты вводят коэффициент приспособляемости по моменту

К_т = Т_max/Т_Рmax.

Для современных двигателей с искровым зажиганием К_т = 1,3 – 1,5;

Для дизелей К_т =1,1 – 1,3

Для паровой машины К_т = 2, но низок КПД; Для газовой турбины К_т=1,8, но высока неравномерность расхода топлива на разных оборотах;

Коэффициент приспособляемости по частоте вращения вала двигателя

К_ω=ω_Pmax/ω_Tmax

Характеристики двигателей

*– с интеркуллером К_т = 1,25…1,4

Между крутящим моментом и мощность двигателя есть жесткая связь:

Р_е = Т_е · ω_е.

Индекс «е» (engine – двигатель) указывает на то, что параметр «эффективный», т.е. при полной подаче топлива.

Так как найти ВСХ трудно, поэтому задаем зависимость мощности и крутящего момента от максимальной мощности в функции относительных оборотов в виде полинома третьего порядка:

;

Из условий удовлетворения этих зависимостей значению мощности при частоте максимальной мощности, значению максимального момента при частоте максимального момента и условия перегиба кривой максимального момента при частоте максимального момента получаем три линейных уравнения, решение которых позволяет определить значения коэффициентов полинома:

; ; .

Для всех двигателей а+b+c=1

Мощность и крутящий момент реального двигателя следует уменьшить: К_р = 0,85…0,9 – коэффициент коррекции мощности двигателя.

Р_е=К_р · Р_{е пасп},

где К_р – коэффициент коррекции мощности:

Если P_{e пасп} нетто – К_р = 1;

…брутто – К_р = 0,93…0,95 (без КП, ГУР, кондиционера, печки без вентилятора и т.п.).

Расчетные формулы:

Т_е=1000 Р_е/ω_е или Т_е=9549 Р_е/n_е .

.4.2. Касательные реакции R_x на колесах

Реакция по Х на ведомых колесах

,

где f – коэф. сопротивления качению; R_z1 – суммарная реакция на ведомых колесах; m – число ведомых колес.

Реакция по Х на ведущих колесах

,

T_к – суммарный крутящий момент, подведенный к полуосям; n – число ведущих колес.

С учетом зависимости крутящего момента от скорости двигателя, силу тяги можно переписать в следующем виде

,

Т_е – текущее значение крутящего момента.