3.5. Эксплуатационный режим работы
В условиях эксплуатации движение автомобиля состоит из следующих основных фаз: трогание, разгон, установившееся движение, накат, торможение и остановка. Указанные фазы все время повторяются. Чередуясь друг с другом, они образуют циклы движения (рис. 18).
Рис. 18. Простейший цикл движения
В процессе движения водитель меняет величину подачи топлива, изменяя тем самым режим работы двигателя. При этом изменяются практически все показатели и параметры работы двигателя, в том числе расход топлива, крутящий момент и частота вращения вала. Рассмотрим процесс изменения режима работы двигателя (рис. 19).
Для трогания с места водитель увеличивает подачу топлива и плавно включает сцепление. При этом возрастает крутящий момент, изменяется угловая скорость вращения вала, и через 1 - 3 с автомобиль начинает свое движение. В фазе трогания с места изменение режима работы двигателя характеризует отрезок АВ1.
В фазе разгона водитель за счет повышенной подачи топлива задает избыточный крутящий момент (Ме), благодаря чему создается избыточная сила тяги (Pт > Pс) и обеспечивается прирост частоты вращения вала и скорости движения автомобиля (участок В1С1). При этом рост скорости автомобиля и частоты вращения коленчатого вала двигателя происходит до некоторого значения, характеризуемого точкой С1. Если в дальнейшем увеличении скорости нет необходимости, то водитель переводит автомобиль в
Рис. 19. Изменение режима работы двигателя в различных фазах движения автомобиля:
АВ1 - трогание с места;
B1C1 - разгон автомобиля;
C1 - установившееся движение;
C1D1 A- движение накатом или торможение с отключением ДВС;
C1D1EА - торможение двигателем;
А - остановка автомобиля
режим установившегося движения. В фазе установившегося движения сила тяги уравновешивается суммой сил сопротивления движению (Pт = Pс). При установившемся режиме движения частота вращения вала остается постоянной (точка С1 неподвижна). Если скорость автомобиля должна быть повышена, то водитель может увеличить подачу топлива и осуществить разгон на данной передаче. Если при установившемся движении частота вращения вала близка к предельной, то разгон необходимо производить, включив более высокую передачу. Для этого необходимо снизить подачу топлива и отключить двигатель от трансмиссии. При этом падает частота вращения вала, и двигатель переходит в режим холостого хода (линия С1D1A). При включении повышенной передачи водитель вновь увеличивает подачу топлива и процесс разгона повторяется (линия AB2C2). Если возникает необходимость снизить скорость движения и остановиться, то водитель снижает подачу топлива. При этом двигатель может перейти либо в область пассивных режимов (если он не отключен от трансмиссии), либо в область холостого хода (если отключен от трансмиссии). При переходе в область пассивных режимов он тормозит автомобиль (изменение режима работы двигателя отражает отрезок C2D2EА). При переходе на холостой ход двигатель, будучи отключенным от трансмиссии, никакого влияния на режим движения автомобиля не оказывает. При этом изменение режима работы двигателя характеризует линия С2D2A. Автомобиль при этом может двигаться накатом или замедлять свое движение с помощью тормозов. При остановке автомобиля двигатель работает на минимальных оборотах холостого хода (точка А).