НЕВЫСОТНЫЙ ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ

Основными характеристиками невысотного поршневого дви­гателя являются, как известно’: 1) внешняя характеристика на земле и на высоте и 2) винтовая характеристика на земле и на высоте.

Внешней характеристикой называется кривая из­менения эффективной мощности двигателя Ne по числу оборотов п при полном открытии дросселя карбюратора. Винт о вой ха­рактеристикой называется кривая изменения эффективной мощности Ne по числу оборотов п при одном и том же винте, но при различном открытии дросселя. На фиг. 7. 1 показан для Но>г=0 обычный вид внешней и винтовой характеристик двига­теля, а также кривой изменения эффективного удельного расхода топлива Се по оборотам, причем Се равно расходу топлива на эффективный сило-час, т. е.

г ___ Q кг

~ГТ >

Ne л. с.час

где Q — часовой расход топлива в кг/час, а

Ne — эффективная мощность в л. с.

Для целей приведения внешнюю характеристику невысотно­го двигателя в небольшом диапазоне чисел оборотов удобно представить в следующем виде:

Ne=Cnk, (7.1)

где С для заданных атмосферных условий (ряиТя) является постоянной величиной, а показатель степени k в диапазоне рабо-

чих оборотов почти не изменяется; в зависимости от конструк­ции двигателя и его параметров значение k обычно лежит в пре­делах от 0,7 до 1.

Для подсчета мощности при работе двигателя по внешней характеристике на одних и тех же оборотах, но при разных атмосферных условиях, принято пользоваться коэффициентом падения мощности:

Кен Neo 9

где NeH—мощность двигателя на высоте (при барометрическом давлении рн и температуре Г#) при полном открытии дросселя и оборотах п,

Ne о — мощность двигателя при полном открытии дросселя и при тех же оборотах п, но на высоте #ст=0, т. е. при ро= = 760 мм рт. ст. и Т0=288° К.

У нас в СССР принята следующая формула для подсчета ко­эффициента падения мощности невысотного двигателя с высотой при M;=const:

А = ,\—л/~ — г2- —0,11 =0,0248 -7=—0,11, (7.3)

Ро V ти У Тн

где рн нужно брать в мм рт. ст.

Зависимость коэффициента А от высоты для стандартных условий приведена на фиг. 7. 2.

Перейдем к винтовой характеристике двигателя. Из теории винтов известно, что потребная для вращения винта мощность выражается формулой

75Л7= 3 pn3J55, где р — плотность воздуха;

Пс — секундное число оборотов винта (п0= ~-у где п — число

60

оборотов двигателя в минуту, а і — степень редукции);

D—диаметр винта;

[3 — коэффициент мощности винта. Для винтов фиксиро­ванного шага (ВФШ) коэффициент мощности 3 зави­сит только от относительной поступи винта

ncD ’

где V — скорость полета. Для винта изменяемого шага коэффи­циент мощности зависит как от X, так и от угла установки ло­пасти ф на среднем радиусе лопасти. Так как на невыоотных двигателях обычно устанавливаются винты фиксированного ша­га, то мы будем считать, что (3=/(Х), и называть винтовой харак­теристикой кривую изменения мощности двигателя при X=const (при работе двигателя на земле 1^=0, а следовательно, и Х=0). Поэтому для одного и того же винта при работе двигателя по винтовой характеристике на земле

3 = (3o="const,

а эффективная мощность двигателя, равная мощности, потреб­ной для вращения винта, при Н^=0 пропорциональна кубу обо­ротов

^*0 винт = ,

Jg __ PqBqO5/3 75-603

Таким образом винтовая характеристика для 0 представ­ляет собой кубическую параболу. Пересечение этой ку­бической параболы с внешней характеристикой мотора для 0 определяет так называемое взлетное число оборотов явзл, а раз­виваемая при этом мощность называется взлетной мощностью Nе £3(Д (см. фиг. 7. 1).