Charakterystyki silników

Charakterystyka silnika to wykres zależności pomiędzy jego parametrami w pewnych określonych warunkach pracy.

Charakterystyki służą do oceny właściwości dynamicznych i ekonomicznych silników w różnych warunkach pracy, oraz informują o zakresach stosowania silników.

Charakterystyki wykreśla się na podstawie danych uzyskanych z pomiarów, jeśli projektujemy silnik to przybliżoną charakterystykę możemy sporządzać na podstawie obliczeń.

Na charakterystykach umieszczamy przeważnie takie parametry jak:

• N_e [kW] - moc użyteczna silnika,
• M_o [Nm] - moment obrotowy silnika,
• g_e [g/(kWh)] - jednostkowe zużycie paliwa,
• G_e [kg/h] - godzinowe zyżycie paliwa,
• p [Pa] lub [MPa] - ciśnienie,
• n [obr/min] - prędkość obrotowa silnika.

Najpopularniejsze rodzaje charakterystyk silników:

• charakterystyki prędkościowe (na osi poziomej wykresów znajduje się prędkość obrotowa silnika):
  
  • charakterystyka zewnętrzna - charakterystyka pełnej mocy, najpopularniejszy rodzaj charakterystyki silników, praktycznie każdy producent samochodów dostarcza takie dane,
  • charakterystyka mocy dławionych (N_e [kW], M_o [Nm], g_e [g/(kWh)], G_e [kg/h] w odniesieniu do obrotów n [obr/min]), sporządza się ją dla różnych ustawień urządzeń zasilających (potocznie różne pozycje pedału gazu),
  • charakterystyka uniwersalna (ogólna) (N_e [kW], p_e [MPa], g_e [g/(kWh)], w odniesieniu do obrotów n [obr/min]) stanowi mapę na której widać obszary ekonomicznej pracy silnika, oraz przedstawia właściwości silnika w całym zakresie jego pracy,
  • charakterystyka biegu jałowego (G_e [kg/h] w odniesieniu do obrotów n [obr/min]), służy do oceny zużycia paliwa na biegu jałowym,
  • charakterystyka śrubowa - stosowana do silników okrętowych, wyznaczona charakterystyki opiera się na założeniu, że moc pobierana przez śrubę okrętową zmienia się według paraboli 3 stopnia.
• charakterystyki regulacyjne:
  • charakterystyka regulacyjna składu mieszanki palnej,
  • charakterystyka regulacyjna wpływu kąta wyprzedzenia zapłonu,
• charakterystyki specjalne:
  • charakterystyka wysokościowa,
  • charakterystyka detonacyjna,
• charakterystyki obciążeniowe - stosuje się je do silników, które cechuje stała prędkość obrotowa np. do napędu prądnic lub zmiana obrotów zachodzi w bardzo wąskim zakresie:
  • charakterystyka obciążeniowa - przedstawia zależność jednostkowego zużycia paliwa g_e [g/(kWh)] od mocy użytecznej N_e [kW] przy stałej prędkości obrotowej, często zamieszcza się także na wykresie sprawność, oraz godzinowe zużycie paliwa G_e [kg/h],
  • charakterystyka regulatorowa - przedstawia wykreślnie zależność jednostkowego g_e [g/(kWh)] i godzinowego zużycia paliwa G_e [kg/h] oraz prędkości obrotowej n [obr/min] od mocy użytecznej silnika N_e [kW] zaopatrzonego w regulator prędkości obrotowej..