Расчет скоростной характеристики двигателя

Скоростная характеристика двигателя – это зависимость мощности и крутящего момента от частоты вращения коленчатого вала.

В случае, если максимальная мощность двигателя Nmax известна по автомобилю-прототипу, внешнюю скоростную характеристику можно рассчитать по формуле Р.С. Лейдермана:

Ne = Nmax×[a×ne/nN + b×(ne/nN)2 - c×(ne/nN)3], (6)

где a, b, c – коэффициенты, учитывающие тип двигателя, форму камеры сгорания двигателя;

nN – значения частоты оборотов коленчатого вала при максимальной мощности, об/мин;

ne – текущее значение оборотов, для которого определяется мощность;

а = b = c = 1 – для автомобилей с бензиновыми двигателями;

Необходимо найти 6 – 8 значений мощности в диапазоне от минимально устойчивого числа оборотов двигателя nmin до максимальных оборотов nmax.

nmin = (950-1000) об/мин – для автомобилей с бензиновым двигателем;

Максимальное число оборотов двигателя nmax принимается из следующих соотношений:

nmax = (1,05-1,16) nN – для бензиновых двигателей;

nmax = 1,1× 5250 = 5775 об/мин

Тогда:

Nemin = 77×[1×1000/5250 + 1×(1000/5250)2 - 1×(1000/5250)3 = 16,93 кВт

Ne1 = 77×[1×2000/5250 + 1×(2000/5250)2 - 1×(2000/5250)3 = 36,25 кВт

Ne2 = 77×[1×3000/5250 + 1×(3000/5250)2 - 1×(3000/5250)3 = 69,31 кВт

Ne3 = 77×[1×4000/5250 + 1×(4000/5250)2 - 1×(4000/5250)3 = 76,66 кВт

Ne4 = 77×[1×5000/5250 + 1×(5000/5250)2 - 1×(5000/5250)3 = 77,0 кВт

NeN = 77×[1×5000/5250 + 1×(5000/5250)2 - 1×(5000/5250)3 = 77,0 кВт

Крутящий момент двигателя для принятых оборотов коленчатого вала определяется по формуле:

Ме = 9555,3×(Ne/ne), Нм (7)

Меmin = 9555,3×(16,93/1000) = 161,75 Нм

Ме1 = 9555,3×(36,25/2000) = 173,19 Нм

Ме2 = 9555,3×(54,78/3000) = 174,47 Нм

Ме3 = 9555,3×(64,69/4000) = 165,57 Нм

Ме4 = 9555,3×(74,41/5000) = 146,5 Нм

МеN = 9555,3×(77,0/5250) = 140,14 Нм

Меmax = 9555,3×(75,38/5775) = 124,73 Нм

Таблица 1 – Значения мощности и крутящего момента

Рисунок 1 – Внешняя скоростная характеристика Volkswagen Polo Sedan