6.3. Работа движущих сил и изменение кинетической энергии.

Цикл движения поршня двухтактного двигателя внутреннего сгорания включает такты расширения когда взорвавшаяся в цилиндре рабочая смесь перемещает поршень из в.м.т в н.м.т, и такт сжатия, заканчивающийся взрывом впрыснутого в цилиндр топлива.

Индикаторная диаграмма(график нагрузки) построена с соблюдением масштабов по осям координат на листе 1. Она дает возможность определить, действующие на поршень, движущие силы во время такта расширения и силы сопротивления во время такта сжатия.

Сила, действующая на поршень

где p_i – удельное давление по графику нагрузки, МПа;

По заданию: d = 0,07875 м.

p_max = 3.2 МПа – максимальное удельное давление

Рис. 6.1. График нагрузки

При построении диаграммы изменения сил, действующих на поршень, учтено, что сила давления прямо пропорциональна индикаторному давлению, и поэтому она подобна развернутой индикаторной диаграмме. При построении изменен параметр по оси абсцисс, но сохранена пропорциональность ординат в каждом положении поршня.

Расчет сил нагрузки занесен в таблицу 6.4

Таблица 6.4

№ положения поршня	0	1	2	3	4
Точка положения поршня
Удельное давление, МПа.	3,2	2,5	1,35	0,4	0
Сила, действующая на поршень, Н	///	0,0121705	0,00648	0,00199	0

№ положения поршня	5	6	7	8
Точка положения поршня
Удельное давление, МПа.	0,2	0,4	0,7	0,8
Сила, действующая на поршень, Н	0,00096	0,00192	0,00384	////////

График нагрузки прилагается на листе 1.

Определяем приведенный к валу кривошипа момент сил, действующих на поршень:

, где =0,05025 м.

Результаты расчетов заносим в таблицу 6.5

Таблица 6.5

№ положения поршня	0	1	2	3	4	5	6	7	8
FCi, Н	///	0,0121705	0,00648	0,00199	0	0,00096	0,00192	0,00384	////////
MCi,*10-5 Н м.	0	56,378	34,02	5,8	0	2,8164	10,08	17,7882	0

По этим данным строим диаграмму изменения приведенного момента движущих сил Рис. 6.2:

Рис. 6.2 График моментов сил

Приведенный момент сил сопротивления, считаем постоянным, и находим из условия равенства работы этого момента работе приведенного момента сил за один цикл движения – за один оборот кривошипа:

т.е. из условия равенства площадей, изображающих эти работы.

Принцип построения и нахождения требуемой величины таков:

1. После того как построили диаграмму моментов, откладываем пополам расстояния ;

2. Доводим прямые до пересечения графика моментов;

3. Спроецировать на ось ординат(моментов);

4. Отложить от плюса h углы и измерить их;

Значения получившихся углов занесены в таблицу 6.6 :

Таблица 6.6

	56	65	42	2	0,5	14	32	22
№	1	2	3	4	5	6	7	8

График моментов сил сопротивления прилагается на листе1.

Строим график работ сил сопротивления и движущих сил, откладывая получившиеся углы доводя линии до пересечения прямых номеров положения на оси и учитывая коэффициент ; (Рис. 6.3):

Рис. 6.3 График работ сил

График сил и моментов представлен на листе 1.

Из показаний диаграммы определяем силы сопротивления и движения, так же исходя из формулы , находим изменение кинетической энергии, получившиеся данные заносим в таблицу 6.7.

Таблица 6.7

№ положения	1	2	3	4	5	6	7	8=0
,Дж	12	33,6	33,5	23,8	12,5	5	4	0

Для построения диаграммы масс используем формулу зависимости: , где

Данные для построения занесены в таблицу 6.8.

Таблица 6.8

№ положения	0	1	2	3	4	5	6	7	8
,Дж	0	12	33,6	33,5	23,8	12,5	5	4	0
, кг	0,008	0,033	0,039	0,017	0,008	0,017	0,039	0,033	0,008

Диаграмма энергомасс представлена на рисунке 6.4(подробная версия на листе 1).

Рис. 6.4 Диаграмма энергомасс