Исходными для определения сил, обеспечивающих движение автомобиля, являются скоростные характеристики двигателя. При изучении тягово-скоростных свойств автомобиля главным образом определяются показатели, соответствующие работе двигателя с полной подачей топлива, т. е. по внешней скоростной характеристике. Скоростные характеристики получают стендовыми испытаниями по стандартным методикам. В настоящее время на автомобилях используются почти исключительно поршневые двигатели внутреннего сгорания.
Для анализа тягово-скоростных свойств автомобиля с использованием стандартной внешней скоростной характеристики двигателя необходимо принять во внимание то, что при эксплуатации часть мощности двигателя затрачивается на неучтенные при снятии стендовой внешней характеристики потребители и условия, в которых работает двигатель, отличаются от стандартных. С этой целью вводится коэффициент коррекции кр. В табл. 1.1 приведены средние значения коэффициента кр при пользовании внешних характеристик, полученных по различным стандартам.
Таблица 1.1
Комплектация и стандартные условия стендовых испытаний двигателей
| Стандарт (страна) | Элементы и агрегаты, отключаемые при измерении параметров внешней скоростной характеристики двигателя | Давление, кПа | Температура, °С | Коэффициент коррекции, kp |
| ГОСТ 14846-81 | Нетто: приборы, обслуживающие шасси и кузов Брутто: вентилятор и приборы, обслуживающие шасси | 0,95..Д96 0,93...0,95 | ||
| DIN (ФРГ) | Радиатор, приборы, обслуживающие шасси и кузов | 0,95...0,96 | ||
| SAE старый (США) | Воздухоочиститель, глушитель, генератор, вентилятор, радиатор, приборы, обслуживающие шасси и кузов | 99,2 | 29,4 | 0,86...0,88 |
| SAE новый (США) | Радиатор, приборы, обслуживающие шасси и кузов | 99,2 | 29,4 | 0,95...0,96 |
| IS (Япония) | Глушитель, радиатор, приборы, обслуживающие шасси и кузов | 0,95...0,96 |
|
|
Для оценки тягово-скоростных свойств автомобиля большое значение имеет характер кривой Мk = f(n), имеющей максимум при частотах nmin < ni < nN.
Увеличение нагрузки на двигатель, работающий в диапазоне частот пм nM < ni < nN при неизменном положении органа управления подачей топлива, вызовет падение частоты вращения коленчатого вала. Однако при этом крутящий момент М/с* развиваемый двигателем возрастет и двигатель сможет автоматически приспособиться к изменению нагрузки, т. е. будет работать устойчиво. В случае же работы двигателя в диапазоне частот nM < ni < nN пм при падении частоты вращения коленчатого вала вызванной увеличением нагрузки, крутящий момент Мк также снизится, двигатель не сможет преодолеть возросшую нагрузку и будет работать неустойчиво.
Пределы изменения нагрузки на двигатель, соответствующей его устойчивой работе, оценивают запасом крутящего момента М3:
, (1.1)
где МКmах - максимальный крутящий момент, Н*м;
МKN - крутящий момент на режиме максимальной мощности, Н*м.
Крутящий момент на режиме максимальной мощности определяется по формуле:
, (1.2)
где Nemax - максимальная мощность двигателя, кВт;
nN - частота вращения коленчатого вала двигателя на режиме максимальной мощности, мин-1.
Отношение 
называется коэффициентом приспосабливаемости по моменту.
Для расчета показателей тягово-скоростных свойств, особенно применением ЭВМ, удобно пользоваться не графическими, а аналитическими зависимостями Ne = f(n) и Мк = f(n).
|
|
Зависимость Ne = f(n) аппроксимируется формулой кубического трехчлена:
, (1.3)
где Ne, n - текущие значения мощности и частот вращения коленчатого вала двигателя;
а, b, с - коэффициенты, постоянные для данного двигателя.
Пользуясь формулами (1.2) и (1.3) найдем:
, (1.4)
где Мк - текущее значение крутящего момента, Н*м.
Коэффициенты а, b и с можно определить следующим образом:
- для двигателей, снабженных ограничителем максимальной частоты вращения коленчатого:
, (1.5)
где 
- коэффициент приспосабливаемости по частоте.
Коэффициент приспосабливаемости по частоте определяется:
, (1.6)
Правильность расчета коэффициентов проверяется по условию
а + Ь—с = 1.
- для двигателей, не имеющих ограничители максимальной частоты вращения коленчатого вала:
; (1.7)
Правильность расчета коэффициентов проверяется по условию а + 2b-Зс = 0.