Максимальна (номінальна) ефективна потужність - підвищення паливної економічності та динаміки
Швидкісною характеристикою називаються залежності ефективної потужності Ne та ефективного крутного моменту Ме двигуна від кутової швидкості колінчастого валу ω_e. У двигуна розрізняють два тини швидкісних характеристик: зовнішню (граничну) і часткові.
Зовнішню швидкісну характеристику отримують при повному навантаженні двигуна, тобто. при повній подачі палива. Часткові - при неповних навантаженнях двигуна або при неповній подачі палива. Двигун має лише одну зовнішню швидкісну характеристику та велику кількість часткових, серед яких і характеристика холостого ходу. На часткових швидкісних характеристик значення ефективної потужності і крутного моменту двигуна менше, ніж на зовнішній швидкісній характеристиці, але характер їх зміни аналогічний. Тягово-швидкісні властивості автомобіля визначають при роботі двигуна тільки на зовнішній швидкісній характеристиці. Розглянемо зовнішні швидкісні характеристики бензинових двигунів та дизелів, які мають деякі відмінні риси. Зовнішня швидкісна характеристика бензинового двигуна без обмежувача кутової швидкості колінчастого валу представлена на рис. 2А. Такі двигуни застосовують головним чином легкових автомобілях і іноді автобусами. Наведені залежності мають такі характерні точки: Nmax - максимальна (номінальна) ефективна потужність; ωN-кутова швидкість колінчастого валу при максимальній потужності; Mmax - максимальний крутний момент; ωм-кутова швидкість колінчастого валу при максимальному крутному моменті; Nm-потужність при максимальному крутному моменті; Mn - крутний момент при максимальній потужності; ωмin- мінімальна стійка кутова швидкість колінчастого валу при повній подачіпалива; для бензинових двигунів ωмін= 80. 100 рад/с; ωmax- максимальна кутова швидкість колінчастого валу при повній подачі палива, що відповідає максимальній швидкості автомобіля при русі на вищій передачі; для бензинових двигунів без обмежувачів кутової швидкості колінчастого валу? ? max = (1,05. 1,1) ? 1 видно, що ефективна потужність і ефективний крутний момент двигуна зростають зі збільшенням кутової швидкості колінчастого валу, досягають максимальних значень при відповідних кутових швидкостях? При цьому зростають динамічні навантаження, що призводить до прискореного зношування деталей двигуна. В умовах експлуатації двигун працює головним чином в інтервалі кутових швидкостей від ωм до ωN. 2. Такі двигуни застосовують на вантажних автомобілях та автобусах.
Мал. 1. Зовнішня швидкісна характеристика бензинового двигуна без обмежувача кутової швидкості колінчастого валу
Мал. 2. Зовнішня швидкісна характеристика бензинового двигуна з обмежувачем кутової швидкості колінчастого валу. Обмежувач вступає в дію на тій частині зовнішньої швидкісної характеристики, де потужність двигуна майже не зростає зі збільшенням кутової швидкості колінчастого валу. Включення обмежувача відповідає максимальній кутовій швидкості ω_max=(0.8…0.9) ω_N.Максимальною ефективною потужністю в цьому випадку є найбільша потужність, що може розвинути двигун за відсутності обмежувача, тобто. N_max, відповідна кутовий швидкості колінчастого валу N.
