Основы теории и конструирования автомобильных двигателей

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Тепловой расчет двигателя

1.1 Выбор топлива, определение его теплоты сгорания

Для дизельного двигателя выбирается дизельное топливо: марки Л - при работе в летних условиях (температура окружающего воздуха 0 °С и выше), марки 3 - при работе в зимних условиях (температура окружающего воздуха до -30 °С).

Низшая теплота сгорания жидкого топлива, кДж/кг:

(1.1)

где С, H и О - массовые доли углерода, водорода и кислорода в 1 кг топлива.

C=0,870 кг

H=0,126 кг

O=0,004 кг

кДж/кг

1.2 Определение параметров рабочего тела

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания одного килограмма жидкого топлива:

(1.2)

где , кмоль возд./ кг топл.; , кмоль возд./ кг топл.



Количество свежего заряда:

(1.3)

где - коэффициент избытка воздуха;

кмоль св. зар./ кг топл.

При полном сгорании топлива (б ? 1) в состав продуктов сгорания входят: углекислый газ, водяной пар, избыточный кислород, азот.

углекислого газа:

(1.4)

кмоль / кг топл.

водяного пара:

(1.5)

кмоль / кг топл.

кислорода

кмоль / кг топл (1.6)

азота:

(1.7)

 кмоль / кг топл.

Общее количество продуктов сгорания жидкого топлива:

(1.8)

кмоль пр.сг./ кг топл.

1.3 Определение параметров окружающей среды и остаточных газов

При работе двигателя без наддува давление и температура окружающей среды:

МПа; К

Перед началом процесса впуска в цилиндре двигателя содержится некоторое количество остаточных газов, находящихся в объеме камеры сгорания.

Давление остаточных газов:

Принимаем:

МПа

Температура остаточных газов:

Принимаем:

1.4 Расчет параметров процесса впуска

В действительном цикле двигателя процессы впуска (наполнения) и выпуска протекают при непрерывном изменении давления по углу поворота коленчатого вала, причем начало и конец процессов не совпадают с в.м.т. и н.м.т. соответственно (н.м.т. и в.м.т. для выпуска).

При проведения расчетов для простоты принимается, что процесс впуска осуществляется от точки r до точки а индикаторной диаграммы при мгновенном изменении давления в в.м.т. и дальнейшем его постоянстве.

Основными параметрами, характеризующими процесс впуска, являются: давление и температура заряда в конце впуска - начале сжатия, коэффициент остаточных газов , коэффициент наполнения .

Давление газов в цилиндре определяется по формуле, МПа:

(1.9)

где, - потери давления за счет сопротивления впускной системы и затухания скорости движения заряда в цилиндре;

- при отсутствии наддува двигателя (здесь и далее).

Величина с учетом некоторых допущений определяется из уравнения Бернулли, МПа:

(1.10)

где, - коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра;

- коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенный к наиболее узкому ее сечению;

- средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы (как правило, в клапане или продувочных окнах), м/с;

- плотность заряда на впуске (при отсутствии наддува ), кг/м³.

По опытным данным в современных автомобильных двигателях на номинальном режиме:

;

Плотность заряда на впуске при отсутствии наддува:

(1.11)

где, = 287 Дж/(кгград) - удельная газовая постоянная воздуха.

МПа

МПа

Коэффициент остаточных газов характеризует качество очистки цилиндра от продуктов сгорания; с его ростом уменьшается количество свежего заряда, поступающего в цилиндр двигателя в процессе впуска:

(1.12)

где, - температура подогрева свежего заряда при его контакте со стенками впускного трубопровода и цилиндра;

- степень сжатия;

- при отсутствии наддува двигателя (здесь и далее)

Температура подогрева свежего заряда принимается в зависимости от типа двигателя:

Принимаем:

Температура заряда в конце процесса впуска:

(1.13)

К

Коэффициент наполнения характеризует степень совершенства процесса впуска и зависит от ряда конструктивных, регулировочных и режимных параметров двигателя.

Без учета продувки и дозарядки четырехтактного двигателя:

(1.14)

1.5 Расчет параметров процесса сжатия

Рассматриваемый процесс характеризуется давлением и температурой рабочего тела в конце сжатия, показателем политропы сжатия .

Процессы сжатия и расширения действительного цикла осуществляется по сложным законам, которые условно рассматриваются как политропные с переменным показателем.

На практике для упрощения расчетов переменный показатель политропы сжатия заменяют некоторой средней величиной .

По опытным данным при жидкостном охлаждении величина показателя политропы для дизелей без наддува с охлаждаемыми поршнями:

Давление и температура конца процесса сжатия определяются из уравнения политропы с постоянным показателем :

(1.15)

МПа

(1.16)

К

1.6 Расчет параметров процесса сгорания

Целью расчета процесса сгорания является определение температуры , давления и объема в конце видимого сгорания.

Для упрощения термодинамических расчетов автотракторных ДВС принимают, что процесс сгорания в дизелях происходит при постоянном объеме и при постоянном давлении, т.е. по циклу со смешанным подводом теплоты.

Температура определяется путем решения уравнения сгорания, которое имеет вид:

(1.17)

где - коэффициент использования теплоты;

- теплота сгорания рабочей смеси, кДж/кмоль раб.см;

- средняя мольная теплоемкость свежего заряда при постоянном объеме, кДж/кмоль град;

- средняя мольная теплоемкость продукта сгорания при постоянном объеме , кДж/кмоль град;

- действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси;

По опытным данным значения коэффициента для быстроходных дизелей с неразделенными камерами сгорания при их работе на номинальном режиме:

Принимаем:

Меньшие значения коэффициента использования теплоты характерны для двигателей с несовершенным смесеобразованием.

Теплота сгорания рабочей смеси при , кДж/кмоль раб.см:

(1.18)

Средняя мольная теплоемкость свежего заряда кДж/кмоль град:

(1.19)

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания:

 (1.20)

Действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:

(1.21)

Степень повышения давления для дизелей с неразделенными камерами сгорания и объемным смесеобразованием:

Принимаем:

Уравнение сгорания (1.17) после подстановки в них числовых значений всех известных параметров и последующих преобразований принимают вид уравнений второго порядка относительно :

где , A,B и C - численные значения известных величин, откуда

 K

Определение давления в конце видимого сгорания зависит от характера цикла. Так для дизелей (подвод теплоты осуществляется как при постоянном объеме, так и при постоянном давлении) теоретическое давление, :

(1.22)

МПа

Действительное давление:

(1.23)

МПа

Степень предварительного расширения

(1.24)

Объем, освобождаемый поршнем в процессе предварительного расширения:

1.7 Расчет параметров процесса расширения и выпуска

При расчете процесса расширения и выпуска необходимо определить давление и температуру рабочего тела в конце расширения, показатель политропы расширения , а также проверить точность выбора величин параметров остаточных газов.

Для упрощения расчетов принимаю, что процесс расширения является политропным с постоянным показателем , а процесс выпуска осуществляется от точки до точки индикаторной диаграммы при мгновенном изменении давления в н.м.т. (с последующим ориентировочным скруглением) и дальнейшем его постоянстве.

По опытным данным среднее значение величины при номинальной нагрузке для дизелей:

Принимаем:

Давление и температура конца процесса расширения:

(1.25)

(1.26)

- степень последующего расширения (1.27)

МПа

К

Правильность предварительного выбора температуры остаточных газов проверяется с помощью выражения:

(1.28)

Т.к. погрешность менее 10%, значит температура остаточных газов выбрана верно.

1.8 Определение индикаторных показателей двигателя

Индикаторные показатели характеризуют рабочий цикл двигателя. К ним относятся: среднее индикаторное давление , индикаторная мощность , индикаторный КПД , индикаторный удельный расход топлива .

Теоретическое среднее индикаторное давление, МПа:

(1.29)

МПа

Действительное среднее индикаторное давление:

(1.30)

где - коэффициент полноты диаграммы, который для дизелей принимается равным:

Принимаем:

МПа

Индикаторный КПД двигателей, работающих на жидком топливе:

(1.31)

Индикаторный удельный расход жидкого топлива, г/(кВт ч):

(1.32)

г/(кВт ч)

1.9 Определение эффективных показателей двигателя

Эффективные показатели характеризуют работу двигателя в целом, т.к. кроме тепловых потерь рабочего цикла учитывают потери на преодоление различных механических сопротивлений и на совершенствование процессов впуска и выпуска. К эффективным показателям относятся: эффективная мощность , среднее эффективное давление , эффективный КПД двигателя , эффективный удельный расход топлива .

Потери на преодоление различных сопротивлений оценивают величиной мощности механических потерь или среднего давления механических потерь .

При проведение дополнительных расчетов двигателей величина приближенно определяется в зависимости от средней скорости поршня по эмпирической формуле вида:

(1.33)

где , выражено в м/с;

a,b - коэффициенты, значения которых устанавливаются экспериментально .

МПа

(МПа c)/м

Средняя скорость поршня, м/с:

(1.34)

где S - ход поршня, мм;

n - номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, мин^-1.

Величина S принимается равной величине хода поршня двигателя, выбранного в качестве прототипа.

м/с

Среднее эффективное давление, МПа:

(1.35)

где , - потери давления на привод нагнетателя.

МПа

Механический КПД () представляет собой отношение среднего эффективного давления к индикаторному:

(1.36)

Эффективный КПД двигателя:

(1.37)

Эффективный удельный расход жидкого топлива, г/(кВт ч):

(1.38)

г/(кВт ч)

1.10 Определение основных размеров цилиндра и параметров двигателя

При заданных значениях эффективной мощности и коэффициента короткоходности основные конструктивные параметры двигателя (диаметр цилиндра и ход поршня) определем в следующей последовательности.

По эффективной мощности, частоте вращения коленчатого вала, тактности и эффективному давлению определяется литраж двигателя, :

(1.39)

где, T - тактность двигателя;

выражено в кВт, - в МПа, n - .

, л

Рабочий объем одного цилиндра, л:

(1.40)

где, i - число цилиндров двигателя.

, л

Диаметр цилиндра, мм:

(1.41)

, мм

Ход поршня, мм:

(1.42)

, мм

Полученные значения D и S округлили до ближайших целых чисел. По окончательно принятым значениям D и S определяем основные параметры двигателя:

литраж двигателя (л)

(1.43)

, л

эффективная мощность (кВт)

(1.44)

, кВт

эффективный крутящий момент ()

, (1.45)

часовой расход топлива (кг/ч)

(1.46)

, кг/ч

Средняя скорость движения поршня (м/с)

, м/с

Рассчитываем погрешность:

Необходимости в пересчете параметров двигателя не возникло.

1.11 Построение индикаторной диаграммы

Построение индикаторной диаграммы ДВС производится в координатах р - V (давление - объем) или р-S (давление - ход поршня) на основании данных расчета рабочего процесса.

В начале построения на оси абсцисс откладывается отрезок АВ, соответствующий рабочему объему цилиндра, а по величине равный ходу поршня в масштабе , который в зависимости от величины хода поршня принимаем 1:1,

Отрезок ОА (мм), соответствующий объему камеры сгорания:

(1.47)

Для дизелей необходимо найти положение точки z, определяемое отрезком

(1.48)

При построении диаграммы масштабы давлений (М_р = 0,05 МПа в мм)

Из начала координат проводится луч ОС под углом а = 15 ° к оси абсцисс, а также лучи OD и ОЕ под определенными углами и к оси ординат, равными:

(1.49)

(1.50)

Поправка Брикса:

, (1.51)

где ;R - радиус кривошипа; - длина шатуна.

Для автомобильных и тракторных двигателей:

л=(0,23 -0,3).

л=0,25

Таблица 1.2 Ориентировочные значения углов поворота коленчатого вала, определяющих положение характерных точек действительной индикаторной диаграммы

Угол п.к.в. (точка диаграммы)	Тип двигателя - дизельный
	25°
	60°
	20°
	10° 8-12°
	10°
	60°
	20°

2. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя

2.1 Построение внешней скоростной характеристики

двигатель топливо сгорание шатунный

Построение кривых скоростной характеристики ведется в интервале частот вращения коленчатого вала:

от миндо.

где - частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности.

Расчетные точки кривых эффективной мощности и эффективного удельного расхода топлива определяются по следующим зависимостям через каждые 300 мин¹:

(2.1)

(2.2)

где, соответственно номинальная эффективная мощность (кВт), удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности (г/кВт-ч), частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности (мин);

- соответственно эффективная мощность (кВт), удельный эффективный расход топлива (г/кВт-ч), частота вращения коленчатого вала (мин) в искомой точке скоростной характеристики;

коэффициенты, значения которых устанавливаются экспериментально (см. табл. 2.1).

Таблица 2.1 Значение эмпирических коэффициентов для расчета скоростной характеристики дизельного двигателя с неразделенной камерой сгорания

Эмпирический коэффициент
Значение	0,5	1,5	1,55	1,55	1,0

Точки кривых эффективного крутящего момента (Н м) и часового расхода топлива (кг/ч) определяются по формулам:

(2.3)

(2.4)

где .

Результаты вычислений заносим в таблицу 2.2

Коэффициент приспособляемости К:

(2.5)

где - эффективный крутящий момент при номинальной мощности.

Таблица 2.2--Значения точек для построения внешней скоростной характеристики

n(x)	Ne(x)	g(e)x	Me(x)	Gt(x)
300	14,39	326,25	458,28	4,69
600	35,50	281,32	565,28	9,99
900	59,66	251,92	633,38	15,03
1200	83,22	238,06	662,56	19,81
1500	102,49	239,75	652,83	24,57
1700	111,16	249,50	624,73	27,73

3. Динамический расчет КШМ двигателя

Динамический расчет проводится для номинального режима работы.

3.1 Расчет сил давления газов

Силы давления газов, действующие на площадь поршня для упрощения заменяем одной силой , направленной вдоль оси цилиндра и приложенной к оси поршневого пальца (рисунок 3.1).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сила давления газов определяется для ряда углов поворота коленчатого вала, Н:

(3.1)

где , - площадь поршня (м²);

- атмосферное давление, МПа;

абсолютное и избыточное давление газов над поршнем в любой момент времени, МПа.

Величины снимаем с развернутой индикаторной диаграммы для требуемых ц и заносим в сводную табл. 3.1 динамического расчета. Соответствующие им силы рассчитываем по формуле (3.1) и также заносим в табл. 3.1. Силы давления газов, направленные к оси коленчатого вала, считаются положительными, а от него - отрицательными.

Для определения сил непосредственно по развернутой индикаторной диаграмме, а также в случае, если на ее координатной сетке строим графики других сил, для этого пересчитываем масштаб диаграммы. Если кривая построена в масштабе (МПа в мм), то масштаб этой же кривой для будет

3.2 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма

Для упрощения динамического расчета действительный КШМ заменяем эквивалентной системой сосредоточенных масс (рисунок 3.2), которая состоит из массы , сосредоточенной в точке А и совершающей возвратно-поступательное движение, и массы , сосредоточенной в точке В и совершающей вращательное движение:

(3.2)

где - масса поршневой группы;

_ часть массы шатунной группы, сосредоточенной в точке А (на оси поршневого пальца);

_ часть массы шатунной группы, сосредоточенной в точке B (на оси кривошипа);

_ полная масса шатунной группы;

_ часть массы кривошипа, сосредоточенной в точке B.

(3.3)

где - масса шатунной шейки с прилегающими частями щек;

_ масса средней части щеки, заключенной в контуре abcd, центр тяжести которой расположен на расстоянии от оси вращения вала.

Для большинства существующих автомобильных и тракторных двигателей:

тогда

Размещено на http://www.allbest.ru/

Для приближенного определения значений и используем конструктивные массы , т.е. массы, отнесенные к площади поршня.

Принимаю , , .

Площадь поршня равна:

Тогда:

3.3 Расчет сил инерции

Силы инерции, действующие в КШМ, в соответствии с характером движения приведенных масс подразделяются на силы инерции поступательно движущихся масс и центробежные силы инерции вращающихся масс , :

(3.4)

(3.5)

где - ускорение поршня, ;

_ угловая скорость вращения коленчатого вала для расчетного режима, .

 (3.6)

Для рядного двигателя центробежная сила инерции является результирующей двух сил:

силы инерции вращающихся масс шатуна

(3.7)

и силы инерции вращающихся масс кривошипа

(3.8)

Силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс действуют по оси цилиндра и как силы давления газов являются положительными, если направлены к оси коленчатого вала, и отрицательными, если направлены от него.

Центробежная сила инерции действует по радиусу кривошипа и направлена от оси коленчатого вала.

Силы , рассчитанные для требуемых положений кривошипа (углов ), заносим в таблицу 3.1.

3.4 Расчет суммарных сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме

Суммарные силы, действующие в КШМ, определяют алгебраическим сложением сил давления газов и сил возвратно-поступательно движущихся масс, Н:

(3.9)

Суммарная сила, как и силы и , направлена по оси цилиндра и приложена к оси поршневого пальца . Воздействие от силы Р передается на стенки цилиндра перпендикулярно его оси и на шатун по направлению его оси.

Сила N (Н), действующая перпендикулярно оси цилиндра, называется нормальной силой воспринимается стенками цилиндра:

(3.10)

где - угол отклонения шатуна от оси цилиндра.

Нормальная сила считается положительной, если создаваемый ею момент относительно оси коленчатого вала направлен противоположно направлению вращения вала двигателя.

Сила , действующая вдоль шатуна, воздействует на него и далее передается кривошипу. Она считается положительной, если сжимает шатун, и отрицательной, если его растягивает:

. (3.11)

От действия силы S на шатунную шейку возникают две составляющие силы.

Сила, направленная по радиусу кривошипа (Н):

(3.12)

и тангенциальная сила, направленная по касательной к окружности радиуса кривошипа (Н):

. (3.13)

Рассчитанные для требуемых углов ц значения Р,N,S,К,Т заносим в табл. 3.1.

3.5 Расчет сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала

Аналитически результирующая сила, действующая на шатунную шейку V-образного двигателя, учитывается действие сил со стороны только одного из двух расположенных рядом на шейке шатунов, Н:

(3.14)

где сила, действующая на шатунную шейку по кривошипу, Н.

Значения вычисленные для требуемых ц , заносим в табл. 3.1.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Направление результирующей силы для различных положений коленчатого вала определяется углом , заключенным между вектором и осью кривошипа.

Таблица 3.1- Результаты вычисления сил, действующих в КШМ

F, град	Pj, H	?pг, Мпа	Pг,Н	P,Н	N,Н	S,Н	K,Н	T,Н	Rшш,Н
0	-30249,84	0,025	347,15	-29902,69	0	-29902,69	-29902,69	0,00	44407,89
30	-23982,69	-0,005	-69,43	-24052,12	-3030,3	-24242,26	-19314,61	-14650,36	36856,65
60	-9074,95	-0,005	-69,43	-9144,38	-2027,9	-9366,55	-2815,96	-8933,23	19489,11
90	6049,97	-0,005	-69,43	5980,54	1544,17	6176,67	-1544,17	5980,54	17127,44
120	15124,92	-0,005	-69,43	15055,49	3338,8	15421,27	-10419,23	11369,04	27394,93
150	17932,72	-0,005	-69,43	17863,29	2250,56	18004,51	-16595,35	6982,60	31874,77
180	18149,91	-0,005	-69,43	18080,48	0	18080,48	-18080,48	0,00	32585,68
210	17932,72	0	0	17932,72	-2259,3	18074,49	-16659,85	-7009,74	31943,65
240	15124,92	0,025	347,15	15472,07	-3431,2	15847,97	-10707,53	-11683,61	27788,28
270	6049,97	0,05	694,3	6744,27	-1741,4	6965,45	-1741,36	-6744,27	17590,79
300	-9074,95	0,197	2735,542	-6339,41	1405,87	-6493,43	-1952,19	6193,03	17584,06
330	-23982,69	0,41	5693,26	-18289,43	2304,25	-18434,01	-14686,99	11140,26	31245,62
360	-30249,84	2,914	40463,8	10213,96	0	10213,96	10213,96	0,00	4291,24
370	-29517,34	8,38	116364,7	86847,34	3773,78	86929,30	84872,63	18797,33	72834,84
390	-23982,69	2,876	39936,14	15953,44	2009,95	16079,56	12811,12	9717,39	9863,95
420	-9074,95	0,86	11941,96	2867,01	635,806	2936,66	882,88	2800,80	13907,27
450	6049,97	0,387	5373,882	11423,85	2949,63	11798,50	-2949,63	11423,85	20860,86
480	15124,92	0,23	3193,78	18318,70	4062,47	18763,76	-12677,56	13833,23	30500,17
510	17932,72	0,172	2388,392	20321,11	2560,22	20481,76	-18878,71	7943,34	34315,92
540	18149,91	0,124	1721,864	19871,77	0	19871,77	-19871,77	0,00	34376,97
570	17932,72	0,077	1069,222	19001,94	-2394	19152,16	-17653,18	-7427,69	33005,03
600	15124,92	0,047	652,642	15777,56	-3498,9	16160,88	-10918,95	-11914,30	28077,36
630	6049,97	0,028	388,808	6438,78	-1662,5	6649,94	-1662,49	-6438,78	17402,64
660	-9074,95	0,025	347,15	-8727,80	1935,53	-8939,85	-2687,68	8526,27	19190,94
690	-23982,69	0,025	347,15	-23635,54	2977,8	-23822,39	-6573,17	14396,62	36448,96
720	-30249,84	0,025	347,15	-29902,69	0	-29902,69	-10653,9	0,00	44407,89

3.6 Построение графиков сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме

Масштабный коэффициент для кривой будет равен, :

(3.15)

Аналогичный масштабный коэффициент принимаем для кривых и .

Для графиков сил принимаем масштабный коэффициент . Для кривой масштабный коэффициент принимаем равным .

Графики изменения сил, действующих в КШМ, в зависимости от угла поворота кривошипа ц строим в прямоугольной системе координат по данным табл. 3.1

Построение графика ведется как в прямоугольной системе координат, так и в виде полярной диаграммы с базовым направлением (полярной осью) по кривошипу.

При построении графика (ц) прямоугольных координатах по расчетным данным табл. 3.1 минимальное и максимальное значения силы (а также необходимые значения в точках перегиба кривой) определяются по полярной диаграмме.

3.7 Построение диаграммы износа шатунной шейки

На основании полярной диаграммы нагрузки на шатунную шейку

коленчатого вала производим построение диаграммы износа.

Результирующие величины заносим в таблицу (см. табл. 3.2).

Таблица 3.2 Определение суммарных сил, обуславливающих характер износа шатунной шейки

	Значения для лучей
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
RШШ 0	44407,89	44407,89	0	0	0	0	0	0	0	0	44407,89	44407,89
RШШ 30	36856,65	36856,65	0	0	0	0	0	0	0	0	0,00	36856,65
RШШ 60	19489,11	19489,11	0	0	0	0	0	0	0	0	0,00	19489,11
RШШ 90	17127,44	17127,44	0	0	0	0	0	0	0	0	17127,44	17127,44
RШШ 120	27394,93	27394,93	0	0	0	0	0	0	0	0	27394,93	27394,93
RШШ 150	31874,77	31874,77	0	0	0	0	0	0	0	0	31874,77	31874,77
RШШ 180	32585,68	32585,68	32585,68	0	0	0	0	0	0	0	32585,68	32585,68
RШШ 210	31943,65	31943,65	31943,65	0	0	0	0	0	0	0	0,00	31943,65
RШШ 240	27788,28	27788,28	27788,28	0	0	0	0	0	0	0	0,00	27788,28
RШШ 270	17590,79	17590,79	17590,79	0	0	0	0	0	0	0	0,00	17590,79
RШШ 300	17584,06	17584,06	0,00	0	0	0	0	0	0	0	17584,06	17584,06
RШШ 330	31245,62	31245,62	0,00	0	0	0	0	0	0	0	31245,62	31245,62
RШШ 360	4291,24	4291,24	4291,24	0	0	0	0	0	0	0	4291,24	4291,24
RШШ 370	0	0	0	0	0	72834,84	72834,84	72834,84	72834,84	0	0	0
RШШ 390	0	0	0	0	0	0	0,00	0,00	9863,95	9863,95	9863,95	9863,95
RШШ 420	13907,27	13907,27	0	0	0	0	0	0	0	0,00	13907,27	13907,27
RШШ 450	20860,86	20860,86	0	0	0	0	0	0	0	0,00	20860,86	20860,86
RШШ 480	30500,17	30500,17	0	0	0	0	0	0	0	0,00	30500,17	30500,17
RШШ 510	34315,92	34315,92	0	0	0	0	0	0	0	0	34315,92	34315,92
RШШ 540	34376,97	34376,97	34376,97	0	0	0	0	0	0	0	34376,97	34376,97
RШШ 570	33005,03	33005,03	33005,03	0	0	0	0	0	0	0	0,00	33005,03
RШШ 600	28077,36	28077,36	28077,36	0	0	0	0	0	0	0	0	28077,36
RШШ 630	17402,64	17402,64	17402,64	0	0	0	0	0	0	0	0	17402,64
RШШ 660	19190,94	19190,94	0	0	0	0	0	0	0	0	19190,94	19190,94
RШШ 690	36448,96	36448,96	0	0	0	0	0	0	0	0	36448,96	36448,96
RШШ 720	44407,89	44407,89	44407,89	0	0	0	0	0	0	0	44407,89	44407,89
	652674,12	652674,11	271469,53	0,00	0,00	72834,84	72834,84	72834,84	82698,79	9863,95	450384,56	662538,07
мм	43,5	43,5	18,1	0,0	0,0	4,9	4,9	4,9	5,5	0,7	30,0	44,2

3.8 Построение графика суммарного крутящего момента двигателя

Крутящий момент , развиваемый одним цилиндром двигателя в любой момент времени, прямо пропорционален тангенциальной силе :

(3.16)

Кривая изменения силы является также и кривой изменения , но в масштабе :

(3.17)

Кривую суммарного крутящего момента многоцилиндрового двигателя строю графическим суммированием кривых моментов каждого цилиндра, сдвигая одну кривую относительно другой на угол поворота кривошипа между вспышками. Длина координатной сетки равна:

(3.18)

Результирующая кривая показывает изменение суммарного индикаторного крутящего момента двигателя в зависимости от угла поворота коленчатого вала.

По графику определяется среднее значение суммарного крутящего момента :

(3.19)

где - соответственно положительная и отрицательная площади, заключенные между кривой и линией OA, ;

_ масштаб графика моментов, ;

ОА - длина интервала между вспышками на диаграмме, .

По величине определяем действительный эффективный крутящий момент , снимаемый с вала двигателя, и сравниваем его значение с величиной, найденной в тепловом расчете двигателя.

(3.20)

Литература

1. Автомобильные двигатели / Под. ред. М.С. Ховаха - М.: Машиностроение, 1977. - 591с.

2. Артамонов М.Д. и др. Основы теории и конструирования автомобильных двигателей. - М.: Высш. шк., 1976. - 132 с.

3. Болтинский В.Н. Теория, конструирование и расчет тракторных и автомобильных двигателей. - М.: Сельхозиздат, 1962. - 390 с.

4. Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей / Под ред. А.С. Орлина и М.Г. Круглова. -- М.: Машиностроение, 1984. - 383 с.

5. Двигатели внутреннего сгорания. Теория поршневых и комбинированных двигателей / Под ред. А.С. Орлина и М.Г. Круглова. - М.: Машиностроение, 1983. - 375 с.

6. Железко Б.Е. и др. Расчет и конструирование автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пособие для вузов. - Мн.: Вышэйшая школа, 1987. - 247 с.

7. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей:

Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. шк., 2003. - 496 с.

8. Попык К.Г. Конструирование и расчет автомобильных и тракторных двигателей.

- М.: Высш. шк., 1968. - 389 с.

Размещено на Allbest.ru