Характеристики, полученные при неполных открытиях дроссельной заслонки или подачах топлива, называются частичными скоростными характеристиками.

Внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя показана на рис. 268, а. На малой частоте вращения коленчатого вала среднее эффективное давление в цилиндрах двигателя невелико, так как сгорание топлива протекает медленно и сопровождается большой теплоотдачей. Поэтому при малой частоте вращения коленчатого вала мощность двигателя также невелика. По мере увеличения частоты вращения коленчатого вала до пе2 среднее эффективное давление увеличивается за счет улучшения условий сгорания смеси и кривая мощности круто поднимается вверх. Однако этот рост по мере дальнейшего увеличения частоты вращения начинает замедляться вследствие уменьшения среднего эффективного давления, за счет уменьшения коэффициента наполнения и увеличения механических потерь. При некоторой частоте вращения пеА кривая мощности достигнет своего максимума, а затем начинает падать, так как уменьшение среднего эффективного давления начинает оказывать большее влияние, чем увеличение частоты вращения вала.

Максимальное значение крутящего мо-.мёнта Ме тах имеет место при небольшой частоте вращения коленчатого вала двигателя пеЛ. Кривая Ме падает на большой частоте вращения вследствие возрастания механических потерь, а на малой частоте вращения вследствие ухудшения использования тепла топлива. Если обозначить через МеХ крутящий момент двигателя при максимальной мощности, то отношение К “ Ме шах!МеЛ называется коэффициентом приспособляемости, который характеризует способность двигателя преодолевать возросшее сопротивление без перехода на низшую передачу и является показателем динамических качеств двигателя. Величина К для карбюраторных двигателей колеблется в пределах 1,1 —1,4, а для дизельных 1,05—1,15.

Рис. 268. Внешняя скоростная характеристика:
а — карбюраторного двигателя; б — дизельного двигателя —

Удельные расходы топлива gp имеют большие значения на малой частоте вращения вследствие замедленного протекания процесса сгорания и большей теплоотдачи через стенки цилиндра, а при большой частоте вращения вследствие резкого возрастания механических и тепловых потерь.

Внешняя скоростная характеристика дизельного двигателя (рис. 268, б) снимается при неподвижной рейке топливного насоса, обеспечивающего максимальную подачу топлива на определенном скоростном режиме, бездымной работе и наивыгоднейшем угле опережения вспрыска топлива.

Работа дизельного двигателя с дымлением недопустима, так как при этом происходят быстрый выход из строя форсунок и закоксовывание поршневых колец. Поэтому внешняя скоростная характеристика обычно ограничивается пределом дымления.

Кривая крутящего момента Ме у дизельных двигателей проходит более полого, чем у карбюраторных. Поэтому запас крутящего момента у дизельных двигателей меньше. Одна скоростная характеристика не является достаточным материалом для оценки качеств двигателя, так как работа при полностью открытой дроссельной заслонке (или при полной подаче) не является единственно возможным режимом. Поэтому в дополнение к скоростной характеристике с двигателя снимают нагрузочную характеристику.

Рис. 269. Нагрузочная характеристика карбюраторного двигателя

Так как автомобильный двиг атель при эксплуатации работает в весьма широком диапазоне частоты вращения коленчатого вала, то с двигателя снимается не одна, а несколько нагрузочных характеристик.

На рис. 269 представлена нагрузочная характеристика карбюраторного двигателя. При полном открытии дроссельной заслонки удельные расходы топлива равны удельным расходам по скоростной внешней характеристике при этой же частоте вращения. При холостом ходе Ne 0, а часовой расход топлива имеет конечное значение; поэтому удельный расход топлива равен бесконечности.

Каждая кривая снимается для одной постоянной частоты вращения коленчатого вала, а переход от одной точки кривой к другой осуществляется при помощи большего или меньшего открытия дроссельной заслонки; при этом постоянная частота вращения коленчатого вала поддерживается увеличением или уменьшением нагрузки на двигатель.

Изменение часовых расходов топлива происходит почти по прямолинейному закону. Резкий изгиб кривых вверх при нагрузках, близких к наибольшим, происходит вследствие включения экономайзера. Увеличение удельного расхода топлива при небольших открытиях дроссельной заслонки обусловлено обогащением горючей смеси.

Увеличение удельного расхода топлива на прикрытой дроссельной заслонке происходит вследствие ухудшения рабочего процесса двигателя, а также понижения механического КПД.

Нагрузочная характеристика дизельного двигателя снимается при переменном расходе топлива и постоянной частоте вращения коленчатого вала. В этом случае количество воздуха, поступающего в цилиндр за цикл, остается постоянным и поэтому будет изменяться коэффициент избытка воздуха а.

Кривые, показывающие зависимость мощности и экономичности двигателя от расхода топлива, состава смеси, температуры масла и воды, угла опережения зажигания, угла опережения впрыска топлива и т. д., называются регулировочными характеристиками. Эти характеристики необходимы для выявления наивыгоднейших условий работы двигателя в зависимости от вышеуказанных факторов и оценки степени совершенства его регулировки.

Регулировочные характеристики снимают как при полной, так и при частичных нагрузках. Наиболее часто снимают регулировочные характеристики по расходу топлива, показывающие изменение мощности Ne двигателя и удельного расхода топлива ge в зависимости от часового расхода топлива GT при постоянной частоте вращения коленчатого вала и оптимальном угле опережения зажигания.

На рис. 270, а представлена регулировочная характеристика по расходу топлива карбюраторного двигателя. Характеристика имеет две существенные точки: одну, соответствующую максимальной мощности, а другую — минимальному удельному расходу топлива.

Область регулировок карбюратора должна находиться между регулировкой на минимум удельного расхода топлива и регулировкой на максимум мощности .

Регулировочная характеристика по углу опережения зажигания представлена на рис. 270, б. Из приведенной характеристики видно, что с увеличением угла опережения зажигания до 25° мощность двигателя растет, а удельный расход топлива уменьшается. При дальнейшем увеличении угла опережения зажигания мощность двигателя снижается и удельный расход топлива увеличивается. Следовательно, на данном режиме оптимальный угол опережения зажигания составляет 25°.

Характеристика холостого хода представляет собой кривую изменения часового расхода в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. Эта характеристика снимается для суждения об экономичности работы двигателя при холостом ходе.

Регулировка системы питания при этом устанавливается таким образом,

Рис. 270. Регулировочные характеристики двигателя

Рис. 271. Характеристика холостого хода двигателя ЗИЛ-130