Динамический Двигатель (Качество)|АвтоЦентр

menu
person

Динамический Двигатель (Качество)

Наиболее объективную оценку динамических качеств автомобильного двигателя можно получить при анализе его внешней скоростной характеристики. Внешняя скоростная характеристика представляет собой зависимость показателей работы двигателя (мощности, крутящего момента, коэффициента наполнения цилиндров, удельного эффективного расхода топлива и др.) от частоты вращения коленчатого вала (KB) при неизменном положении органа управления, обеспечивающем максимальную подачу топлива в цилиндры.

Важным параметром автомобильного двигателя, позволяющим оценить устойчивость его режима при работе по внешней скоростной характеристике, является коэффициент приспособляемости ( k ). Значение определяется отношением максимального крутящего момента к номинальному крутящему моменту, развиваемому двигателем на номинальной мощности при номинальной частоте вращения КВ. Особенно заметно значимость этого параметра проявляется в случае преодоления автомобилем крутых подъемов. Чем больше значение k , тем большее сопротивление движению может преодолеть автомобиль без переключения коробки передач на пониженную передачу. Важное значение при этом имеет и диапазон изменения частоты вращения KB, в котором двигатель устойчиво работает: чем больше этот диапазон, тем лучшими динамическими качествами обладает автомобиль, тем легче управление двигателем. Скоростной диапазон устойчивой работы двигателя оценивается скоростным коэффициентом ( k ), представляющим собой отношение частоты вращения KB при максимальном крутящем моменте к номинальной частоте вращения. Отсюда следует, что чем больше диапазон устойчивой работы двигателя, k

тем меньше значение c . Это означает, что при прочих равных параметрах сравниваемых автомобилей предпочтение следует отдать автомобилю, двигатель которого характеризуется меньшим значением kc.

Следует назвать и еще один важный показатель, который достаточно часто применяется для оценки динамических качеств легковых автомобилей, - это приёмистость. Под приёмистостью обычно понимается время разгона автомобиля с места до скорости 100 км/ч. Этот показатель во многом определяется значениями k и k , но, кроме того, он зависит от соотношения номинальной мощности двигателя и массы автомобиля. Чем меньше масса автомобиля, приходящаяся на единицу номинальной мощности двигателя, тем меньше времени требуется автомобилю для достижения указанной скорости. Очевидно, что приёмистость автомобиля с дизельным двигателем той же мощности, что и у бензинового, будет несколько хуже, так как удельная масса такого автомобиля больше. Заметим, что приёмистость отдельных спортивных автомобилей, подвергнутых тюнингу, оценивается временем менее 5 секунд.

Четверть века назад бензиновые автомобильные двигатели имели k = 1,25...1,35, тогда как для дизельных двигателей были характерны значения k = 1,05...1,15, при этом меньшие значения коэффициента приспособляемости имелись у двигателей с наддувом. Скоростной коэффициент для бензиновых двигателей составлял k = 0,45...0,55, а для дизельных двигателей - соответственно k = 0,55...0,70, достигая при высоком наддуве значения 0,8.

Для улучшения названных выше параметров автомобильных двигателей выполняют как в отдельности, так и комбинированно следующие основные мероприятия:

  • подбор наиболее эффективных фаз газораспределения;
  • использование волновых и инерционных явлений во впускном и
  • выпускном тракте для улучшения очистки и наполнения цилиндров при работе двигателя в зоне максимального крутящего момента;
  • регулирование давления наддува воздуха или топливо-воздушной смеси на впуске для двигателей с наддувом;
  • увеличение цикловой подачи топлива с улучшением наполнения цилиндра при работе дизельного двигателя по скоростной характеристике в зоне максимального крутящего момента.

Следует заметить, что каждое из названных мероприятий в той или иной степени усложняет конструкцию двигателя, ухудшает его массогабаритные показатели и увеличивает стоимость. Тем не менее, автомобильные фирмы для повышения конкурентоспособности своей продукции часто идут на увеличение затрат и считают их оправданными.

В таблицах 1.1 и 1.2 представлены расчетные значения k и k , полученные на основании опубликованных в последнее время данных для автомобилей нескольких ведущих фирм Германии. В табл. 1.1 для сравнения приведены данные также и по некоторым двигателям автомобилей ВАЗ и ГАЗ. В табл. 1.2 данные по отечественным двигателям не приведены по причине крайней скудности опубликованной информации.

Таблица 1.1

Показатели динамических качеств легковых автомобилей с бензиновыми двигателями

Фирма

Марка автомобиля

Марка двигателя

Номин.

МОЩНОСТЬ / частота вращения KB, кВт / (1/мин)

Максим, момент/ частота вращения

KB, Н.м/

(1/мин)

k

kc

Бензиновые двигатели

AUDI

 

ADR 1,8

92/5800

173/3950

1,142

0,681

АСЕ 2.0

103/5900

185/4500

1,110

0,763

ABC 2,6

110/5750

225 / 3500

1,232

0,609

ААН 2,8

128/5500

245 / 3000

1,102

0,545

АСК 2,8

142/6000

280/3200

1,239

0,533

AAN 2,2

169/5500

350/1900

1,194

0,345

BMW

3161

М43

75 / 5500

150/3900

1,152

0,709

31 8i

М43

85 / 5500

168/3900

1,138

0,709

320i

М52

110/5900

190/4200

1,070

0,712

325i

М50

141/5900

245 / 4700

1.074

0,797

328i

М52

142/5300

280/3950

1,094

0,745

MERCEDES

Е200

111.945

100/5500

190/3700

1.094

0,673

Е240

112.911

125/5900

225/3000

1.112

0.508

Е280

112.921

150/5700

270/3000

1,074

0,526

Е320

112.941

165/5600

315/3000

1,120

0.536

Е430

113.940

205 / 5750

400 / 3900

1,175

0.678

Е 55 AMG

113.980

260 / 5500

530/3000

1,174

0,545

VW

Passat

ААМ1.8

55/5000

140/2500

1,333

0.500

AFT 1,6

74 / 5800

140/3500

1,149

0,605

ADY2.0

85/5400

166/3200

1,104

0,593

ABF2.0

110/6000

180/4800

1,028

0,800

Passat VR6

ААА 2,8

128/5800

235 / 4200

1.115

0,724

 

Показатели динамических качеств легковых автомобилей с бензиновыми двигателями
   

ABV 2,9

135/5800

245 / 4200

1,102

0.724

ВАЗ

BA3-2104

2105 1,3

47.0 / 5600

92/3400

1.148

0,607

BA3-21051

2101 1.2

43,2 / 5600

85/3400

1,154

0,607

BA3-21053

2103 1,5

52,3 / 5600

103,9/3400

1,165

0,607

BA3-21083

21083 1,5

52,6 / 5600

106.4/3400

1.188

0,607

ГАЗ

ВОЛГА

4021.10 2,4

66,2 / 4500

172,6/2400

1,228

0.533

402.10 2,4

73,5/4500

182,4/2400

1,169

0,533

4101.10 2,9

80,9 / 4250

225,4/2500

1,240

0.588

4062.10 2,3

110,3/5200

206/4000

1,017

0769

 

Анализ показывает, что для большинства современных бензиновых двигателей легковых автомобилей зарубежного производства k = 1,028... 1,333, тогда как для дизельных двигателей характерны значения k = 1,100...1,344. Наблюдается очевидная тенденция уменьшения нижнего предела диапазона k для бензиновых двигателей. Такой подход можно объяснить тем, что зарубежные легковые автомобили предназначены преимущественно для движения с высокой скоростью, и их двигатели имеют быстроходную регулировку (см. раздел 2). Применение в этих автомобилях автоматической коробки передач делает для водителя проблему своевременного переключения передач при возрастающем сопротивлении движению не столь актуальной.

В то же время для дизельных двигателей произошло увеличение как нижнего, так и верхнего предела диапазона k до значений, характерных для бензиновых двигателей и даже превосходящих последние. Это стало возможным благодаря коррекции топливоподачи, совершенствованию смесеобразования и применению регулируемого турбонаддува.

Таблица 1.2

Показатели динамических качеств легковых автомобилей с дизельными двигателями

Фирма

Марка автомо биля

Марка

двигателя

Номин. мощность / частота вращения

KB, кВт/ (Шин)

Максим, момент / частота вращения KB, Н.м /(1/мин)

k

kc

Дизельные двигатели

AUDI

А4, А6, 100

1.9TDI

66 / 4000

202/1900

1,282

0,475

1.9TDI

81/4150

225/1700

1,207

0,41

2.4 D

60 / 4400

164/2400

1,259

0,54

2.5 TDI

103/4000

290/1900

1,179

0,475

BMW

318tds

M41

66/4400

190/2000

1,327

0,455

325td

M51

85/4800

222/1900

1,313

0,396

325tds

M51

105/4800

260/2200

1,245

0,458

MERCEDES

Limousi

ne, T-

Modell

E220 Diesel

70/5000

150/3100

1,122

0,62

E290Turbo-D

95/4000

300/1800

1,323

0,45

E300 Diesel

100/5000

210/2200

1,100

0,44

E300Turba-D

130/4400

330/1600

1,170

0,364

VW

Passat

1Y1.9

48 / 4400

140/2200

1,344

0,500

AAZ1.9

55/4200

140/2200

1,200

0,524

RA/SB1.6

59 / 4500

155/2600

1,241

0,578

1Z1.9

66 / 4000

202/1900

1,282

0,475

AFN1.9

81/4150

235/1900

1,261

0,458

Значения скоростного коэффициента для современных бензиновых двигателей находятся в диапазоне k = 0,345 ... 0,800, а для дизельных соответственно k = 0,364 ... 0,620. Сравнивая эти цифры с данными 25-летней давности, можно констатировать, что как для бензиновых, так и для дизельных двигателей удалось добиться почти одинакового расширения скоростного диапазона устойчивой работы (уменьшение нижнего предела k ). Верхний предел скоростного коэффициента дизельных двигателей также понизился, тогда как для наиболее высокооборотных бензиновых двигателей отмечено сужение скоростного диапазона с возрастанием значения k до 0,8. На основании приведенных данных можно констатировать, что современные дизельные двигатели легковых автомобилей по своим динамическим качествам фактически не уступают бензиновым.

Сказанное выше позволяет сделать вывод о том, что наметившиеся тенденции к расширению скоростного диапазона устойчивой работы автомобильных двигателей, а также применение на значительной их части быстроходной регулировки, сохранится и в ближайшем будущем. А это значит, что автолюбителей ждут встречи с новыми и интересными инженерными решениями, направленными на дальнейшее совершенствование динамических качеств автомобильных двигателей.

Мы будем рады если Вы ответите на вопрос: "Помогла ли Вам статья?"
0       0
Категория: Тюнинг двигателя | Добавил: autodromcar (01.04.2020)
Просмотров: 116 | Теги: вращение, момент, значение, диапазон, бензиновый, Дизельный, автомобиль, Скоростной, двигатель, частота | Рейтинг: 0.0/0

Похожие материалы Похожие материалы

Всего комментариев: 0
avatar