Мощность и крутящий момент дизельного двигателя

Мощность и крутящий момент дизельного двигателя

 

Крутящий момент и мощность являются основными характеристиками двигателя внутреннего сгорания. От этих параметров напрямую зависят динамические свойства автомобиля. Крутящий момент является показателем работы, а мощность — показателем выполнения работы. Инженеры, разрабатывающие двигатели всегда стремятся добиться оптимальных значений мощности и тяги. Чем раньше наступает максимум крутящего момента и чем позже пик мощности, тем шире диапазон возможностей двигателя.

 

Крутящий момент дизельного двигателя

 

Шатун благодаря конфигурации колен­чатого вала превращает возвратно-по­ступательное движение поршня во вра­щательное движение коленчатого вала. Таким образом, сила, с которой расширя­ющаяся смесь газов давит на поршень, создает на кривошипе крутящий мо­мент.

 

Развиваемый четырехтактным двига­телем крутящий момент М определяется уравнением:

M = (Pc · Vh)/4π

где: Vh — рабочий объем двигателя, Pc — сре­днее эффективное давление на поршень, π = 3,14159.

Пример зависимости мощности и крутящего момента от частоты вращения коленчатого вала для дизелей рабочим объемом 2.2 л двух легковых автомобилей

Рис. 1.: а — кривая мощности. b — кривая крутящего момента. 1 — 1968 г. выпуска. 2 — 1998 г. выпуска. Mmax — максимальный крутящий момент. Рном — номинальная мощность. nном — номинальная частота вращения коленчатого вала.

Среднее эффективное давление у не­больших дизелей с наддувом, применяе­мых на легковых автомобилях, достигает величины 8-22 бар. Для сравнения: бен­зиновые двигатели характеризуются уровнем среднего эффективного давле­ния 7-11 бар. Максимальный крутящий момент М, который может развить двигатель, определяется его конструкцией (величи­ной рабочего объема, наличием системы наддува воздуха и т. д.). Соответствие крутящего момента условиям дорожного движения обеспечивается в основном из­менением расходов воздуха, топлива и качеством смесеобразования. Крутящий момент возрастает с уве­личением частоты и вращения коленча­того вала до максимальной величины крутящего момента Мmax (рис. 1 «Пример зависимости мощности и крутящего момента от частоты вращения коленчатого вала для дизелей рабочим объемом 2.2 л двух легковых автомобилей«). С дальнейшим повышением частоты вра­щения крутящий момент снова умень­шается. Модернизация двигателей на­правлена на то, чтобы максимальный крутящий момент развивался при час­тотах вращения менее 2000 мин-1, так как в этих границах расход топлива уменьшается, а езда становится более комфортной благодаря улучшению ди­намики разгона.

 

Мощность дизельного двигателя

 

Развиваемая двигателем мощность Р (ра­бота, произведенная за определенное вре­мя) увеличивается с ростом крутящего момента М и частоты п вращения колен­чатого вала:

Р = 2·π·n·M

На рис. 1а показано сравнение дизе­лей выпуска 1968 и 1998 годов с типичном зависимостью мощности от частоты вра­щения коленчатого вала. Мощность дви­гателя возрастает с увеличением частоты вращения до тех пор, пока не достигнет номинальной величины Рном при номи­нальной частоте nном. Характеристики мощности и крутящего момента двигате­ля внутреннего сгорания обуславливают необходимые в эксплуатации параметры коробки передач. Из-за более низких номинальных частот вращения коленча­того вала дизели (без наддува) имеют более низкую ли­тровую мощность, чем бензиновые двигатели. Современные дизели для легковых автомобилей под­держивают номинальную частоту враще­ния коленчатого вала в диапазоне 3500-5000 мин-1.

 

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *