Прямолинейное движение автомобиля. Силы и моменты, действующие на автомобиль при прямолинейном движении, страница 6

В стандарте DIN 70 020 принято: f_a=K_и; f_m=1.

На рисунке 2.3 приведена типовая ВСХ поршневого двигателя внутреннего сгорания. Важнейшие параметры ВСХ: максимальная (номинальная) мощность N_еmах=N_еv, кВт; максимальный крутящий момент М_mах, Нм; крутящий момент при максимальной (номинальной) мощности М_н, Нм; частота вращения вала двигателя при максимальной мощности n_н, мин^-1; частота вращения при максимальном моменте n_м, мин^-1; коэффициенты приспособляемости по моменту k_M и по угловой скорости (частоте вращения) k_m:

k_M=M_max/M_н;                                 (2.19)

k_ω=ω_н/ω_M=n_н/n_M.                           (2.20)

Рисунок 2.3 - Внешняя скоростная характеристика двигателя внутреннего сгорания

Коэффициенты k_M и k_ω характеризуют способность двигателя преодолевать кратковременные перегрузки, обусловленные повышением сопротивления движению автомобиля, без переключения на низшую передачу. Чем больше значения k_M и k_ω, тем выше средняя скорость автомобиля.

У двигателей с искровым зажиганием при максимальной частоте вращения вала n_дmах мощность может быть меньше, чем N_emах. Тогда n_н< n_дmах, a k_ω=n_дmах/n_М.

Идеальная ВСХ двигателя отвечает следующим требованиям: мощность двигателя остается постоянной в рабочем диапазоне частоты вращения вала двигателя от n_дmin до n_дmах, а вращающий момент изменяется по гиперболе. На рисунке 2.4 идеальная характеристика соответствует кривой 4. Характеристики дизельного 1 и с искровым зажиганием 2 двигателей существенно отличаются от идеальной, что отрицательно сказывается на тягово-скоростных свойствах автомобиля. Характеристика газотурбинного двигателя 3 более предпочтительна, особенно для автомобилей, работающих в тяжелых дорожных условиях. Близкую к идеальной характеристику имеет электрический двигатель постоянного тока.

У карбюраторных двигателей k_M=1,20-1,35; k_ω=1,5-2,5; у дизельных и бензиновых с впрыском топлива k_M=1,05-1,20; k_ω=1,40-2,0. У современных дизельных двигателей с электронным управлением подачей топлива  значения k_М достигают 1,4-1,5. Характеристики таких двигателей в широком диапазоне изменения частоты вращения обеспечивают получение практически постоянной мощности. Двигатели с такими характеристиками называют двигателями постоянной мощности (ДПМ).

Рисунок 2.4 - Скоростные характеристики двигателей различных типов

Водитель, воздействуя на педаль акселератора, поддерживает необходимую и реальных дорожных условиях скорость движения автомобиля. На каждом конкретном участке пути необходимо увеличивать или уменьшать скорость, либо поддерживать ее постоянной. В этой связи скоростные характеристики двигателя должны изменяться. При полном нажатии на педаль акселератора получают ВСХ, а при промежуточных ее положениях — ЧСХ.

У двигателей с искровым зажиганием педаль акселератора непосредственно связана с дроссельной заслонкой, которая регулирует количественный и качественный состав рабочей смеси. Двигатели грузовых автомобилей снабжаются ограничителями максимальной частоты вращения. После превышения двигателя частоты вращения n_Р вступает в работу ограничитель, обеспечивающий постепенное снижение подачи топлива по мере возрастания частоты вращения вала двигателя n_н, что приводит к соответствующему уменьшению крутящего момента двигателя.

На рисунке 2.5 показаны скоростные характеристики двигателя с искровым зажиганием. Кривая 1 соответствует внешней скоростной характеристике, кривые 2-4 — частичным скоростным характеристикам. Цифрой 5 обозначена характеристика ограничителя максимальной частоты вращения вала двигателя, а цифрой 6 — характеристика минимального холостого хода. Характеристика 5 соответствует полному нажатию на педаль акселератора, а характеристика 6 — полностью отпущенной педали. Значение n_xxmax называют максимальной, а n_ххmin — минимальной частотой холостого хода двигателя. При этих частотах вращающий момент двигателя равен нулю, следовательно, двигатель работает без нагрузки (вхолостую).