Она (как и все последующие) строится в том же масштабе, что и индикаторная диаграмма. Для построения развернутой диаграммы Р2 на индикаторной диаграмме находим ординаты, соответствующие различным положениям коленчатого вала, от 00 до 7200, через каждые 300. В интервале от 3600 до 3900 ординаты определяем через каждые 100. Связь между углом поворота коленчатого вала и перемещением поршня будем определять графически с учетом поправки на конечную длину шатуна (поправка Брикса). Для этого под индикаторной диаграммой из точки 0, находящеся посередине между ВМТ и НМТ, радиусом проводим полуокружность. Затем от центра полуокружности в сторону НМТ откладывают отрезок ОО, равный. Полуокружность из центра.
О делим лучами с интервалом 300. Из точек, полученных на полуокружности, проводим вертикальные линии до пересечения с линиями индикаторной диаграммы. Отрезки их от оси абсцисс до соответствующей линии индикаторной диаграммы отображают абсолютное давление газов в цилиндре для данного положения коленчатого вала. Полученные точки диаграммы P2 соединяются плавной сплошной линией. Силы давления газовмм, где Мs— масштаб хода поршня на индикаторной диаграмме. Масштабы развернутой диаграммы: давлений и удельных сил МПа в мм; полных сил МН в мм, или Mp=245 Н в мм, угла поворота кривошипа Mφ=3°в мм, или рад в мм, где OB— длина развернутой индикаторной диаграммы, мм.
3.2 Кинематика.
Определениеλ и длины Lш шатуна. Для снижения общей высоты двигателя без существенногоповышения инерционных и нормальных сил отношение радиуса кривошипа к длине шатуна предварительно было принято в тепловом расчете λ = 0,285. При этих условиях мм. Устанавливаем, что ранее выбранные значения Lш и λ обеспечивают движение шатуна без задевания за нижнюю кромку цилиндра. Таким образом, переопределения величин Lш и λ не требуется. СравниваяLшрассчитанную и Lш прототипа можно судить, что мы можем принять λ=0,285 так как погрешность не превышает 10%, ∆Lш=0,2 .Перемещение поршня мм.
Расчет sx производится аналитически через каждые 10° угла поворота коленчатого вала. Значения для при различныхφуказаны в таблице как усредненное значение при λ=0,28 и 0,29 и занесены в гр. 2 расчетной таблицы (для сокращения объема значения в таблице даны через 30°).Угловая скорость вращения коленчатого валарад/с.Скорость движения поршням/сЗначения длявзяты из таблицы и занесены в гр. 4, а рассчитанные значения vп — в гр. 5 таблицы. Ускорение поршня определим по формуле=м/с2Значения длявзяты из таблицы и занесены в графу 6, а рассчитанные значения — в гр. 7 таблицы. Таблица 3 — Расчет динамических параметров двигателя.
По данным таблицы построены графики в масштабе мм в мм, — в масштабе м/с в мм, — в масштабе м/с2 в мм. Масштаб угла поворота коленчатого вала в мм. При, а на кривой — это точка перегиба. Рисунок 1 — График движения поршня.
Рисунок 2 — График изменения скорости поршня.
Рисунок 3 — График изменения ускорения поршня3.
3 Динамика.
Удельные и полные силы инерции. Из таблицы переносят значения j в гр. 3 таблицы и определяют значения удельной силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс (гр. 4):Мпа.
Центробежная сила инерции вращающихся масс.
кНЦентробежная сила инерции вращающихся масс шатуна: кНЦентробежная сила инерции вращающихся масс кривошипа: кНУдельные суммарные силы. Удельная сила (МПа), сосредоточенная на оси поршневого пальца (гр. 5): Удельная нормальная сила (МПа). Значения tgβ определяют для λ=0,285 по таблице и заносят в гр. 6, а значения pN— в гр. 7. Удельная сила (МПа), действующая вдоль шатуна (гр. 9):Удельная сила (МПа), действующая по радиусу кривошипа (гр. 11):Удельная (гр.13) и полная (гр.14) тангенциальные силы (МПа и кН): и По данным таблицы строят графики изменения удельных сил pj, p, ps, pN, pK и рT в зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала φ. Графики представлены в приложении 1. Среднее значение тангенциальной силы за цикл по данным теплового расчета:
Н;Крутящие моменты. Крутящий момент одного цилиндра Н· мПериод изменения крутящего момента четырехтактного двигателя с равными интервалами между вспышками.
Суммирование значений крутящих моментов всех четырех цилиндров двигателя осуществляется табличным методом через каждые 10° угла поворота коленчатого вала и по полученным данным строится кривая.
Мкр в масштабе ММ= 10 Н· м в мм. Средний крутящий момент двигателя:
По данным теплового расчета.
Н· м;Максимальный и минимальный крутящие моменты (рис. 10.2, д) Mкp. max=500 Н· м; Мкр. min= -212 Н· м. Таблица 4 — Расчет крутящих моментов Заключение.
В данном курсовом проекте были систематизированы и закреплены знания, полученные при изучении теоретического курса дисциплины «Автомобили и автомобильное хозяйство», а также освоена методика и получены практические навыки теплового и динамического расчета автомобильного двигателя. Применяя современные, более технологичные конструктивные материалы при проектировании двигателей появляется возможность повышения действующих на КШМ сил и моментов, что в свою очередь улучшает мощность и эксплуатационные показатели двигателя .
Литература
.
Каминский А. И. &# 171;Теория рабочих процессов и моделирование процессов в ДВС" - Хабаровск, ТОГУ-ЦДОТ, 2009 г.
— 56 с. Ваншейдт В. А. и др. &# 171;Дизели" - М.; Машиностроение, 1964 г. — 600 с. Колчин А. Им Демидов В.
П. «Расчет автомобильных и тракторных двигателей»: Учеб.
пособие для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш.: школа, 1980. — 400 е., ил."Теория двигателей внутреннего сгорания" Под ред.
проф. д-ра техн. наук Дьяченко Н. Х. Л.: «Машиностроение», 1974. — 552с. Хачиян А. С., Морозов К. А., Луканин В. Н. «Двигатели внутреннего сгорания»: Учебник для вузов. — М.: «Высшая школа», 1978. — 280с. Приложение 1 -Графики динамического расчёта карбюраторного двигателя.
