Для наиболее правильного использования мощности, развиваемой мотором, очень важно знать, какие мощности можно снять с мотора на тех или иных режимах работы и высотах полёта и каковы расходы горючего, получающегося при снятии этих мощностей.




Как зависит мощность мотора на полном газу от оборотов.
Что означает "полный газ"?
Мы часто говорим: мотор работает на полном газу. Что это значит?
Лётчик знает, что дав сектор газа полностью от себя, он тем самым открывает дроссельную заслонку карбюратора, в цилиндры поступает максимальное количество горючей смеси и мотор работает на полной мощности, на "полном газу".
Открывается ли, однако, дроссельная заслонка полностью?
На невысотных атмосферных моторах, при даче сектора газа полностью от себя, дроссель действительно всегда открывается полностью, но на моторах с нагнетателями это не так. Если такой мотор заставить работать на земле с полностью открытым дросселем, то нагнетатель даст слишком большой наддув, мотор разовьёт слишком большую мощность, на которую не рассчитана его прочность, и быстро выйдет из строя.
Для каждого высотного мотора устанавливается наибольшее давление наддува, на котором разрешается его работа длительное время.Такой наддув называется номинальным.
Только на очень короткое время (например на взлёте) разрешается дать наддув несколько больше номинального - это называется форсированием мотора или форсажом.
Поэтому на земле дроссель карбюратора (нагнетателя) должен быть приоткрыт настолько, чтобы давление наддува не привысило номинальной величины. Но по мере поднятия на высоту, когда давление наружнего воздуха уменьшается, давление наддува тоже уменьшается, и чтобы поддерживать номинальный наддув, нужно дроссель открывать всё больше и больше, пока на определённой высоте он не откроется полностью.
Такая высота, на которой номинальный наддув получается при полностью открытом дросселе, называется границей высотности мотора.

Внешняя характеристика мотора.

Мощность мотора измеряют на моторных заводах на особом станке. Мотору дают полный газ, открывая полностью дроссель, устанавливают различные обороты и замеряют мощность.
Оказывается, что несмотря на одинаковое открытие дросселя или одинаковый наддув, мощность мотора при разных оборотах различна. Это зависит от многих причин, в частности от того, что на больших оборотах засасывается больше горючего в секунду. 
Внешней характеристикой мотора называется кривая, выражающая зависимость эффективной мощности от числа оборотов мотора при полном открытии дроссельной заслонки.
Так как при снятии внешней характеристики мотора дроссель постоянно должен быть открыт, то изменение числа оборотов можно получить только изменением нагрузки на коленчатый вал мотора.
Внешняя характеристика показывает те наибольшие мощности, какие мотор вообще способен дать на разных оборотах на полном газу.

Характеристика мотора по наддуву

Если изменять величину давления наддува и одновременно сохранять постоянным число оборотов мотора, то мощность будет изменяться по закону прямой линии. По этой характеристике можно легко определить мощность мотора при любой заданной величине наддува.

Общая характеристика мотора

Если построить характеристики мотора по наддуву для различных чисел оборотов и на том же графике нанести кривые удельных расходов горючего для нескольких значений чисел оборотов и давлений наддува, то легко можно определить часовой расход горючего на весь двигатель.

Каждому лётчику также необходимо знать, как изменяется мощность мотора при изменении часового расхода горючего, т.е. как зависит мощность мотора от качества рабочей смеси при сохранении постоянным давления наддува и числа оборотов мотора.

Коэффициент избытка воздуха (Альфа)
Коэффициентом избытка воздуха называется отношение действительного количества воздуха, участвующего в сгорании, к тому количеству воздуха, которое теоретически необходимо для полного сгорания топлива. Для полного сгорания 1 кг топлива требуется 15 кг воздуха!

Наивыгоднейшим соотношением воздуха и топлива у большинства моторов воздушного охлаждения составляет 13:1, т.е. одна весовая часть топлива приходится на 13 весовых частей воздуха, при этом коэффициент альфа = 0,86-0,87



Качество смеси и соответственно оптимальный режим работы двигателя можно оценить по температуре выхлопных газов и соответственно головок цилиндров.


Высотная характеристика мотора

При увеличении высоты полёта вследствие уменьшения плотности воздуха мощность мотора уменьшается, причём изменение мощности графически выражается кривой линией.


Используемая литература: 
В.Л. Теуш “Работа воздушного винта”, 1944г
Г.В. Сеничкин "Мотор в полёте", 1948г.