Автомобиль. 
Рабочие процессы и экологическая безопасность двигателя

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ.

СЕВЕРО — ЗАПАДНЫЙ ЗАОЧНЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ.

КАФЕДРА АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА.

КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ: РАБОЧИЕ ПРОЦЕССЫ И.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ.

АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.

ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ III КУРСА ФАКУЛЬТЕТА ЭМ и АП.

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 2401 ШИФР ____________.

=.. =.

РУКОВОДИТЕЛЬ РАБОТЫ: = А. Д. ИЗОТОВ =.

г. ЗАПОЛЯРНЫЙ.

1998 г.

1.

ВведенИЕ

Стр. 3 2. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ВЫБОР АНАЛОГА ДВИГАТЕЛЯ.

Стр. 4. 3. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ.

Стр. 5 1 ПРОЦЕСС ВПУСКА Стр. 6 2 ПРОЦЕСС СЖАТИЯ Стр. 6 3 ПРОЦЕСС СГОРАНИЯ Стр. 6 4 ПРОЦЕСС РАСШИРЕНИЯ Стр. 7 5 ИНДИКАТОРНЫЕ ПАРАМЕТРЫ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДВИГАТЕЛЯ. Стр. 7 6 ЭФФЕКТИВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДВИГАТЕЛЯ. Стр. 8 7 ПОСТРОЕНИЕ ИНДИКАТОРНОЙ ДИАГРАММЫ. Стр. 9 4. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ. Стр. 10 1 КИНЕМАТИКА КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА. Стр. 10 2 ПОСТРОЕНИЕ РАЗВЕРНУТОЙ ИНДИКАТОРНОЙ ДИАГРАММЫ. Стр. 12 3 РАСЧЕТ РАДИАЛЬНОЙ (N), НОРМАЛЬНОЙ (Z) И ТАНГЕНЦИАЛЬНОЙ СИЛ ДЛЯ ОДНОГО ЦИЛИНДРА. Стр. 13 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНЫХ НАБЕГАЮЩИХ ТАНГЕНЦИАЛЬНЫХ СИЛ И СУММАРНОГО НАБЕГАЮЩЕГО КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА. Стр. 17 5. ВЫВОДЫ. Стр. 18 5.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Стр. 19.

1.

ВВЕДЕНИЕ

.

На наземном транспорте наибольшее распространение получили двигатели внутреннего сгорания. Эти двигатели отличаются компактностью, высокой экономичностью, долговечностью и применяются во всех отраслях народного хозяйства.

В настоящее время особое внимание уделяется уменьшению токсичности выбрасываемых в атмосферу вредных веществ и снижению уровня шума работы двигателей .

Специфика технологии производства двигателей и повышение требований к качеству двигателей при возрастающем объеме их производства, обусловили необходимость создания специализированных моторных заводов. Успешное применение двигателей внутреннего сгорания, разработка опытных конструкций и повышение мощностных и экономических показателей стали возможны в значительной мере благодаря исследованиям и разработке теории рабочих процессов в двигателях внутреннего сгорания .

Выполнение задач по производству и эксплуатации транспортных двигателей требует от специалистов глубоких знаний рабочего процесса двигателей, знания их конструкций и расчета двигателей внутреннего сгорания .

Рассмотрение отдельных процессов в двигателях и их расчет позволяют определить предполагаемые показатели цикла, мощность и экономичность, а также давление газов, действующих в надпоршневом пространстве цилиндра, в зависимости от угла поворота коленчатого вала. По данным расчета можно установить основные размеры двигателя (диметр цилиндра и ход поршня) и проверить на прочность его основные детали .

2. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ. По заданным параметрам двигателя произвести тепловой расчет, по результатам расчета построить индикаторную диаграмму, определить основные параметры поршня и кривошипа. Разобрать динамику кривошипно-шатунного механизма определить радиальные, тангенциальные, нормальные и суммарные набегающие силы действующие на кривошипно-шатунный механизм. Построить график средних крутящих моментов. Прототипом двигателя по заданным параметрам может служить двигатель ЗИЛ- 164 .

ТАБЛИЦА 1. Параметры двигателя. |Номиналь|Число |Расположе|Тип |Частота |Степень |Коэффицие| |ная |цилиндров|ние |двигателя|вращения |сжатия. |нт | |мощность| |цилиндров|. |К.В. | |избытка | |КВт. | |. | | | |воздух | |90 |6 |Рядное. |Карбюрато|5400 |8,.2 |0,95 | | | | |р. | | | |.

3. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ .

При проведении теплового расчета необходимо правильно выбрать исходные данные и опытные коэффициенты, входящие в некоторые формулы. При этом нужно учитывать скоростной режим и другие показатели, характеризующие условия работы двигателя .

ТОПЛИВО: Степень сжатия (= 8,2. Допустимо использование бензина АИ-93 (октановое число = 81(90). Элементарный состав жидкого топлива принято выражать в единицах массы. Например в одном килограмме содержится С = 0,855, Н = 0,145, где От — кислород; Суглерод; Н — водород. Для 1 кг. жидкого топлива, состоящего из долей углерода, водорода, и кислорода, при отсутствии серы можно записать: С+Н+От = 1 кг .

ПAРАМЕТРЫ РАБОЧЕГО ТЕЛА: Определение теоретически необходимого количества воздуха при полном сгорании жидкого топлива. Наименьшее количество кислорода Оо, которое необходимо подвести извне к топливу для полного его окисления, называется теоретически необходимым количеством кислорода. В двигателях внутреннего сгорания необходимый для сгорания кислород содержится в воздухе, который вводят в цилиндр во время впуска. Зная, что кислорода в воздухе по массе 0,23%, а по объему 0,208%, получим теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива :

[pic] кг.

[pic] кмоль. Действительное количество воздуха, участвующего в сгорании 1 кг. топлива при (=0,9: (lo = 0.9*14.957 = 13.461 кг; (Lo = 0,9 * 0,516 = 0,464. При молекулярной массе паров топлива (т = 115 кмоль, найдем суммарное количество свежей смеси: М1 = 1/ (т + (Lo = 1/115+0,464 = 0,473 кмоль. При неполном сгорании топлива (((1) продукты сгорания представляют собой смесь окиси углерода (СО), углекислого газа (СО2), водяного пара (Н2О), свободного водорода (Н2), и азота (N2). Количество отдельных составляющих продуктов сгорания и их сумма при К=0,47 (постоянная зависящая от отношения количества водорода к окиси углерода, содержащихся в продуктах сгорания).: Мсо = 2*0,21*[(1-()/(1+K)]*Lo = 0,42*(0,1/1,47)*0,516 = 0,0147 кмоль. МСО2 = С/12- Мсо = 0,855/12−0,0147 = 0,0565 кмоль. МН2 = К* Мсо = 0,47*0,0147 = 0,692 кмоль. МН2О = Н/2 — МН2 = 0,145/2−0,692 = 0,6 558 кмоль. МN2 = 0,792*(Lo = 0,792*0,9*0,516 = 0,368 кмоль.

Суммарное количество продуктов сгорания :

М2 = 0,0147+0,0565+0,692+0,6 558+0,368 = 0,5117 кмоль. Проверка: М2 = С/12+Н/2+0,792*(Lo = 0,855/12+0,145/2+0,792*0,9*0,516 = 0,5117. Давление и температура окружающей среды: Pk=Po=0.1 (МПа) и Tk=To= 293 (К), а приращение температуры в процессе подогрева заряда (Т = 20о С. Температура остаточных газов: Тr = 1030o К. Давление остаточных газов на номинальном режиме определим по формуле: PrN = 1.16*Po = 1,16*0,1 = 0,116 (МПа). [pic], где РrN — давление остаточных газов на номинальном режиме, nN — частота вращения коленчатого вала на номинальном режиме равное 5400 об/мин. Отсюда получим: Рr=Р0((1,035+ Ар (10−8 (n2)= 0,1((1,035+0,42867(10−8(54 002) = 0,1((1,035+0,125)=0,116 (Мпа).

1 ПРОЦЕСС ВПУСКА .

Температура подогрева свежего заряда (Т с целью получения хорошего наполнения двигателя на номинальном скоростном режиме принимается (ТN =10о С. Тогда: [pic] (Т = Ат ((110−0,0125(n) = 0,23533((110−0,0125(5400)= 10о С. Плотность заряда на впуске будет: [pic], где Р0 =0,1 (Мпа); Т0 = 293 (К); В — удельная газовая постоянная равная 287 (Дж./кг*град.) ((0 = (0,1*106)/(287*293) = 1,189 (кг/м3).

Потери давления на впуске (Ра, в соответствии со скоростным режимом двигателя (примем ((2+(вп)= 3,5, где (- коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра, (вп — коэффициент впускной системы), (Ра = ((2+(вп)* Аn2*n2*((k /2*10−6), где Аn = (вп/ nN, где (вп — средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы ((вп = 95 м/с), отсюда Аn= 95/5400 = 0,0176.: (k = (0 = 1,189 (кг/м3) .((Ра = (3,5(0,1762(54002(1,189(10−6)/2 = (3,5(0,3094(2 916 0000(1,189(10−6) = 0,0107 (Мпа). Тогда давление в конце впуска составит: Ра = Р0 — (Ра = 0,1- 0,0107 = 0,0893 (Мпа). Коэффициент остаточных газов: [pic], при Тк=293 К; (Т = 10 С; Рr = 0,116 (Мпа); Тr = 1000 K; Pa= 0.0893 (Мпа);(= 8,2, получим: (r = (293+10)/1000*0,116/(8,2*0,0893- 0,116) =0,057.

Коэффициент наполнения :[pic] (К).

2 ПРОЦЕСС СЖАТИЯ.

Учитывая характерные значения политропы сжатия для заданных параметров двигателя примем средний показатель политропы n= 1,37. Давление в конце сжатия: Рс = Ра ((n = 0.0893(8.21.37 = 1,595 (Мпа). Температура в конце сжатия: Тс = Та (((n-1) = 340,6(8,20,37 = 741,918(742 (К).

Средняя молярная теплоемкость в конце сжатия (без учета влияния остаточных газов): mcv' = 20,16+1,74(10−3(Тс = 20,16+1,74(10−3(742 = 21,45 (Кдж/кмоль (град.) Число молей остаточных газов: Мr = (((r (L0 = 0,95(0,057(0,516=0,0279 (кмоль). Число молей газов в конце сжатия до сгорания: Мс= М1+Мr = 0,473+0,0279= 0,5(кмоль) 3 ПРОЦЕСС СГОРАНИЯ .

Средняя молярная теплоемкость при постоянном объеме для продуктов сгорания жидкого топлива в карбюраторном двигателе при (((1): mcв'' = (18,4+2,6(()+(15,5+13,8(()(10−4(Тz= 20,87+28,61(10−4(Тz = 20,87+0,00286(Тz (Кдж/кмоль (К). Определим количество молей газов после сгорания: Мz = M2+Mr = 0,5117+0,0279 = 0,5396 (кмоля). Расчетный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси находится по формуле: (= Мz / Mc = 0,5397/0,5 = 1,08. Примем коэффициент использования теплоты (z = 0,8, тогда количество теплоты, передаваемой на участке lz при сгорании топлива в 1 кг.: Q = (z ((Hu-(QH), где Hu — низшая теплотворная способность топлива равная 42 700 (Кдж/кг)., (QH =11 9950((1-()(L0 — количество теплоты, потерянное в следствии химической неполноты сгорания: (QH = 11 9950((1−0,95) (0,516 = 3095 (Кдж/кг), отсюда Q = 0,8((42 700−3095) =31 684 (Кдж/кг). Определим температуру в конце сгорания из уравнения сгорания для карбюраторного двигателя (((1) :

[pic], тогда получим :

1,08(20,87+0,286*Тz)*Tz = 36 636/(0,95*0,516*(1+0,057))+21,45*742.

22,4Тz +0,003Тz2 = 86 622 (22,4 Тz +0,003 Тz2 — 86 622 = 0 [pic] Максимальное давление в конце процесса сгорания теоретическое: Рz = Pc*(*Tz /Tc = 1,595*1,08*2810/742 = 6,524 (Мпа). Действительное максимальное давление в конце процесса сгорания: Рzд = 0,85*Рz = 0,85*6,524 =5,545 (МПа). Степень повышения давления: (= Рz / Рс = 6,524/1,595 = 4,09.

4 ПРОЦЕСС РАСШИРЕНИЯ .

С учетом характерных значений показателя политропы расширения для заданных параметров двигателя примем средний показатель политропы расширения n2 = 1,25 Давление и температура в конце процесса расширения: [pic]6,524/13,876=0,4701(МПа). pic]2810/1,7=1653 К Проверка ранее принятой температуры остаточных газов: [pic]1653/ 1,6 = 1037 К. Погрешность составит: (= 100*(1037−1030)/1030 = 0,68%, эта температура удовлетворяет условия ((1,7 .

5 ИНДИКАТОРНЫЕ ПАРАМЕТРЫ РАБОЧЕГО ЦИКЛА .

Теоретическое среднее индикаторное давление определенное по формуле: [pic]=1,163 (МПа). Для определения среднего индикаторного давления примем коэффициент полноты индикаторной диаграммы равным (и = 0,96, тогда среднее индикаторное давление получим: рi = 0,96* рi' = 0,96*1,163 = 1,116 (МПа) .

Индикаторный К.П.Д.: (i = pi l0 (/ (QH (0 (v) = (1,116 *14,957*0,9)/(42,7*1,189*0,763) = 0,388, Qн = 42,7 МДж/кг. Индикаторный удельный расход топлива: gi = 3600/ (QH (i) = 3600/(42,7*0,388) =217 г/КВт ч.

6 Эффективные показатели двигателя .

При средней скорости поршня Сm = 15 м/с., при ходе поршня S= 75 мм. и частотой вращения коленчатого вала двигателя n=5400 об/мин., рассчитаем среднее давление механических потерь: Рм = А+В* Сm, где коэффициенты, А и В определяются соотношением S/D =0,75(1, тогда А=0,0395, В = 0,0113, отсюда Рм = 0,0395+0,0113*15 =0,209 МПа. Рассчитаем среднее эффективное давление: ре = рi — pм = 1,116−0,209= 0,907 МПа. Механический К.П.Д. составит: (м = ре / рi = 0,907/ 1,116 = 0, 812 Эффективный К.П.Д. и эффективный удельный расход топлива: (е= (i (м = 0,388*0,812 = 0,315; ge = 3600/(QH (е) = 3600/(42,7*0,315) = 268 г/КВт ч Основные параметры цилиндра и двигателя. 1. Литраж двигателя: Vл = 30((Nе / (ре n) = 30*4*90/(0,907*5400) = 2,205 л. 2. Рабочий объем цилиндра: Vh = Vл / i = 2,205 / 6 = 0,368 л. 3. Диаметр цилиндра: D = 2(103((Vh ((S) = 2*10³*(0,368/(3,14*75))^(0,5)= 2*103*0,0395 = 79,05 мм.(80 мм. 4. Окончательно приняв S = 75 мм. и D = 80 мм. объем двигателя составит: Vл = (D2Si / (4*106) = (3,14*6400*75*6)/(4 000 000)= 2,26 л. 5. Площадь поршня: Fп = (D2 / 4 = 20 096/4 = 5024 мм² = 50,24 (см2). 6. Эффективная мощность двигателя: Nе = ре Vл n / 30(= (0,907*2,26*5400)/(30*4) = 92,24 (КВт.). 7. Эффективный крутящий момент: Ме = (3*104 / ()(Ne /n) = (30 000/3,14)*(92,24/5400) = 163,2 (н (м) 8. Часовой расход топлива: Gт = Ne (ge (10−3 = 92,24(268(10−3 = 92,24*268*10^(-3)=24,72. 9. Удельная поршневая мощность: Nn = 4(Ne /i (((D2 = (4*92,24)/(6*3,14*80*80) =30,6.

7 ПОСТРОЕНИЕ ИНДИКАТОРНОЙ ДИАГРАММЫ ДВИГАТЕЛЯ .

Индикаторную диаграмму строим для номинального режима двигателя, т. е. при Ne=92,24 кВт. И n=5400 об/мин. Масштабы диаграммы: масштаб хода поршня 1 мм.; масштаб давлений 0,05 МПа в мм. Величины соответствующие рабочему объему цилиндра и объему камеры сгорания: АВ = S/Ms = 75/1,0 =75 мм.; ОА = АВ / ((-1) = 75/(8,2−1) = 10,4 мм. Максимальная высота диаграммы точка Z: рz / Mp = 6,524/0,05 = 130,48 мм. Ординаты характерных точек: ра / Мр = 0,0893/0,05 = 1,786 мм.; рс / Мр = 1,595/0,05 = 31,9 мм.; рв / Мр = 0,4701/0,05 = 9,402 мм.: рr / Мр = 0,116/0,05 = 2,32 мм.; р0 / Мр = 0,1/0,05 = 2 мм.

Построение политроп сжатия и расширения аналитическим методом: 1. Политропа сжатия: Рх = Ра (Vа Vх) n1. Отсюда Рх / Мр = (Ра/Мр)(ОВ/ОХ)n1 мм., где ОВ= ОА+АВ= 75+10,4 = 85,4 мм.; n1 = 1,377 .

ТАБЛИЦА 2. Данные политропы сжатия :

[pic].

ТАБЛИЦА 3. Данные политропы расширения .: Рх / Мр = Рв (Vв /Vх)n2, отсюда Рх / Мр = (рв/Мр)(ОВ/ОХ)n2, где ОВ= 85,4; n2 =1.25.

[pic].

[pic] Рис. 1. Индикаторная диаграмма.

4. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ .

Кинематика кривошипно-шатунного механизма. Sn = (R+() — (R cos.(+(cos.()= R[(1+1/()-(cos.(+1/(cos.()], где (=R / (, тогда Sn = R[(1+ (/4)-(cos.(+ (/4 cos.2()], если (=180о то Sn=S — ходу поршня, тогда: 75 = R[(1+(/4)-(-1+(/4)]; 75 = R[1.0625+0.9375]; 75 = 2R (R = 75/2 = 37.5 мм.=0,0375 м. (=R/Lш (Lш = R/(= 37,5/0,25 = 150 мм.=15 см. т.к. (= 0,25 Находим скорость поршня и ускорение в зависимости от угла поворота кривошипа: Vп = dSn/dt = R ((sin (+ (/2sin2(), jn = d2Sn/dt = R (2(cos (+ (cos2(), Угловую скорость найдем по формуле: (= (n/30 = 3,14*5400/30 = 565,2 рад/с .

ТАБЛИЦА 4. Числовые данные определяющие соотношения: 1- (sin (+ (/2sin2(); 2- (cos (+ (cos2() [pic].

Подставив эти значения в формулы скорости и ускорения и подсчитав результаты занесем их в таблицу 5.

ТАБЛИЦА 5. Скорость поршня при различных углах поворота кривошипа.(м/с).

|(|0 |30 |60 |90 |120 |150 |180 |210 |240 |270 |300 |330 | |Vп |0 |12,8|20,6|21,2|16,0|8,31|0 |-8,3|-16,|-21,|-20,|-12,| | | |9 |5 | |6 | | |1 |06 |2 |65 |89 | |(|360 |390 |420 |450 |480 |510 |540 |570 |600 |630 |660 |690 | |Vп |0 |12,8|20,6|21,2|16,0|8,31|0 |-8,3|-16,|-21,|-20,|-12,| | | |9 |5 | |6 | | |1 |06 |2 |65 |89 |.

ТАБЛИЦА 6. Ускорение поршня при различных углах поворота кривошипа .

|(|0 |30 |60 |90 |120 |150 |180 |210 |240 |270 |300 |330 | |jп |1497|1187|4492|-299|-748|-887|-898|-887|-748|-299|4492|1187| | |4 |2 | |5 |7 |7 |5 |7 |7 |5 | |2 | |(|360 |390 |420 |450 |480 |510 |540 |570 |600 |630 |660 |690 | |jп |1497|1187|4492|-299|-748|-887|-898|-887|-748|-299|4492|1187| | |4 |2 | |5 |7 |7 |5 |7 |7 |5 | |2 |.

[pic] Рис. 2 График зависимости скорости поршня от угла поворота кривошипа .

[pic]Рис. 3 График зависимости ускорения поршня от угла поворота кривошипа .

2 ПОСТРОЕНИЕ РАЗВЕРНУТОЙ ИНДИКАТОРНОЙ ДИАГРАММЫ.

Отрезок ОО1 составит: ОО1= R (/2 = 0,25*3,75/2 = 0,47 (см). Отрезок АС: АС = mj (2 R (1+() = 0,5 Рz = 0,5*6,524 = 3,262 (МПа); Рх = 3,262/0,05 = 65,24 мм. Отсюда можно выразить массу движущихся частей :

[pic].

Рассчитаем отрезки BD и EF: BD = - mj (2 R (1-() = - 0,218*319451*0,0375*(1−0,25) = -1,959 (МПа). EF = -3 mj (2 R (= -3*0,218*319451*0,0375*0,25 = -1,959 (МПа). (BD= EF.

[pic] Рис. 4 Развернутая индикаторная диаграмма карбюраторного двигателя.

Силы инерции рассчитаем по формуле: Рj = - mj (2 R (cos (+ (cos2().

ТАБЛИЦА 7. Силы инерции. |(|0 |30 |60 |90 |120 |150 |180 |210 |240 |270 |300 |330 | |Рj |-3,2|-2.5|-0,9|0,65|1,625|1,927|1,95|1,927|1,625|0,65|-0,9|-2,5| | |5 |8 |8 | | | | | | | |8 |8 | |(|360 |390 |420 |450 |480 |510 |540 |570 |600 |630 |660 |690 | |Pj |-3,2|-2,5|-0,9|0,65|1,625|1,927|1,95|1,927|1,625|0,65|-0,9|-2,5| | |5 |8 |8 | | | | | | | |8 |8 |.

Расчет радиальной, нормальной и тангенциальной сил для одного цилиндра: Определение движущей силы, где Р0 = 0,1 МПа, Рдв = Рr +Pj — P0, где Рr — сила давления газов на поршень, определяется по индикаторной диаграмме теплового расчета. Все значения движущей силы в зависимости от угла поворота приведены в таблице 8. Зная движущую силу определим радиальную, нормальную и тангенциальную силы: N= Рдв*tg (; Z = Рдв * cos ((+()/cos (; T = Рдв * sin ((+()/cos (.

ТАБЛИЦА 8. Составляющие силы .

[pic] [pic].

По результатам расчетов построим графики радиальной N (рис.5), нормальной (рис.6), и тангенциальной (рис.7) сил в зависимости от угла поворота кривошипа .

[pic] Рис. 5 График радиальной силы N в зависимости от угла поворота кривошипа .

[pic] Рис 6. График зависимости нормальной силы от угла поворота кривошипа.

[pic] Рис. 7. График тангенциальной силы в зависимости от угла поворота кривошипа.

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНЫХ НАБЕГАЮЩИХ ТАНГЕНЦИАЛЬНЫХ СИЛ И СУММАРНОГО.

НАБЕГАЮЩЕГО КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА .

Алгебраическая сумма касательных сил, передаваемых от всех предыдущих по расположению цилиндров, начиная со стороны, противоположной фланцу отбора мощности, называется набегающей касательной силой на этой шейке. В таблице 10 собраны тангенциальные силы для каждого цилиндра в соответствии с работой двигателя и определена суммарная набегающая тангенциальная сила на каждом последующем цилиндре .

Суммарный набегающий крутящий момент будет: (Мкр = (((Тi) Fп R, где Fп — площадь поршня: Fп = 0,005 м²,; R= 0,0375 м. — радиус кривошипа. Порядок работы поршней в шести цилиндровом рядном двигателе: 1- 4−2-6−3-5. Формула перевода крутящего момента: Мкр =98 100* Fп R.

[pic] [pic] [pic] Рис. 8. График среднего крутящего момента в зависимости от угла поворота кривошипа.

Определим средний крутящий момент: Мкр. ср = (Мmax + Mmin)/2 Мкр. ср = (609,94+162,2)/2 = 386 н (м .

5. ВЫВОДЫ.

В результате проделанной работы были рассчитаны индикаторные параметры рабочего цикла двигателя, по результатам расчетов была построена индикаторная диаграмма тепловых характеристик.

Расчеты динамических показателей дали размеры поршня, в частности его диаметр и ход, радиус кривошипа, были построены графики составляющих сил, а также график суммарных набегающих тангенциальных сил и суммарных набегающих крутящих моментов.

Шестицилиндровые рядные двигатели полностью сбалансированы и не требуют дополнительных мер балансировки .

6.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

.

1. КОЛЧИН А. И. ДЕМИДОВ В. П. РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЬНЫХ И ТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ. М.: Высшая школа, 1980 г.; 2. АРХАНГЕЛЬСКИЙ В. М. и другие. АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ. М.: Машиностроение, 1967 г.; 3. ИЗОТОВ А. Д. Лекции по дисциплине: «Рабочие процессы и экологическая безопасность автомобильных двигателей». Заполярный, 1997 г.