Прямолинейное движение автомобиля. Силы и моменты, действующие на автомобиль при прямолинейном движении, страница 8

Регуляторные характеристики дизельного двигателя 2-5 (рис. 2.6) представляют собой круто падающие с увеличением nд линии, соединяющие между собой ВСХ и тормозную характеристику (рис. 2.7). У двигателя с механическим центробежным регулятором с уменьшением скоростного режима наклон регуляторных ветвей скоростной характеристики уменьшается. Электронный регулятор обеспечивает постоянный угол наклона регуляторных ветвей во всем диапазоне изменения частоты вращения вала двигателя.

Угол наклона регуляторных ветвей определяется степенью неравномерности регулятора εр:

                              (2.22)

Значение коэффициента εр находится в пределах 0,07-0,11. Регуляторные ветви у большинства двигателей практически прямолинейные.

Условия работы двигателя, установленного на автомобиле, отличаются от стендовых. На стенде двигатель комплектуется внешними системами в соответствии с принятыми стандартами. Компонентный состав этих систем и их конструктивное исполнение могут существенно отличаться от используемых на автомобиле. Поэтому необходимо учитывать затраты мощности Nв.о=NevKв.о на привод вспомогательного оборудования, которым двигатель укомплектовывается при установке его на автомобиль. К вспомогательному оборудованию относятся: вентилятор, генератор, компрессор, насос гидроусилителя рулевого управления и др.

Значение коэффициента kв.о определяется при максимальной мощности двигателя Nеmах и моменте Мн. Для двигателей грузовых автомобилей, самосвалов и автобусов kв.о=0,05-0,10. Большие значения относятся к большегрузным и специализированным автомобилям.

У легковых автомобилей затраты мощности на вспомогательное оборудование двигателя в стендовых условиях и реальных на автомобиле отличаются незначительно, поэтому принимают kв.о=0.

При работе на неустановившемся режиме развиваемая мощность двигателя меньше мощности на установившемся режиме. Это обусловлено «расслоением» характеристики дизеля из-за ее нелинейности, ухудшением процесса наполнения цилиндров рабочей смесью или воздухом, а также тепловой инерцией двигателя. На рисунке 2.8 приведена экспериментальная зависимость, из которой следует, что снижение момента двигателя ΔМк линейно зависит от углового ускорения его вала dωд/dt в переходном процессе [8].

Величина ΔМк сравнительно невелика, не превышает 3-4 % от Мк. У автомобилей с автоматическим переключением передач им можно пренебречь.

Передаваемый от двигателя в трансмиссию крутящий момент на установившемся режиме

                              (2.23)

На неустановившихся режимах необходимо дополнительно учесть ΔМк и инерционный момент двигателя Мjд:

.                 (2.24)

Рисунок 2.8 - Изменение крутящего момента двигателя в зависимости от углового ускорения коленчатого вала

2.4. Характеристики механической трансмиссии

При передаче мощности двигателя ведущим колесам часть ее затрачивается на преодоление сил трения в механизмах трансмиссии. На установившемся режиме движения автомобиля потери мощности в трансмиссии можно разделить на две группы. К первой группе относятся потери, зависящие от величины передаваемой нагрузки (момента) Nм. Они обусловлены трением в зубчатых зацеплениях, карданных шарнирах, подшипниках и примерно пропорциональны передаваемому моменту. Вторую группу составляют гидравлические потери, обусловленные перемешиванием и разбрызгиванием масла шестернями и другими подвижными деталями. Они в основном зависят от скоростей вращения деталей механизмов трансмиссии, вязкости и количества масла в картерах, но практически не зависят от передаваемой нагрузки. Поэтому их называют потери колесного хода Nхх.

На установившихся режимах потери в трансмиссии оценивают коэффициентом полезного действия (КПД).

КПД трансмиссии ηтр представляет собой отношение мощности на ведущих колесах автомобиля Nк к мощности двигателя Ne, передаваемой в трансмиссию