5. Суммарные силы, действующие на поршень

Для построения суммарной силы .

Суммарные силы инерции переносятся на развернутую по углу поворота индикаторную диаграмму и складываются с силами давления газов . При этом следует учитывать, что силы инерции в конце такта сжатия (ВМТ) направлены в противоположную сторону силам давления газов.

6. Диаграмма тангенциальных сил и суммарного крутящего момента

Сила действующая вдоль оси цилиндра может быть разложена на две составляющие:

нормальную силу , перпендикулярную оси цилиндра, и силу , действующую вдоль оси шатуна.

Силу S можно перенести по линии ее действия в центр шатунной шейки кривошипа и разложить на две составляющие:

силу , направленную по радиусу кривошипа, и силу , направленную по касательной к окружности радиуса кривошипа. Сила Т, называемая тангенциальной, на плече r дает крутящий момент

Радиус кривошипа величина постоянная, поэтому крутящий момент для одного цилиндра изменяется по закону изменения тангенциальной силы .

Для определения тангенциальной силы строится схема кривошипного механизма в произвольном масштабе, но с учетом выбранного отношения , рис.5. От центра кривошипа по направлению радиуса кривошипа откладывают отрезок , равный суммарной силе для данного угла поворота коленчатого вала в принятом масштабе сил.

Через точку конца отрезка проводят линю, параллельную оси шатуна, которая отсекает на диаметре, перпендикулярном оси цилиндров отрезок , равный силе .

При положительном значении силы она откладывается на положительном направлении радиуса от центра кривошипа к шатуну. При отрицательном значении силы она откладывается от центра кривошипа в противоположную сторону на продолжении радиуса, независимо от положения кривошипа. Значение силы определяют через каждые 15° поворота коленчатого вала. Все значения силы выше горизонтального диаметра положительные, а ниже - отрицательные.

Кривая одновременно есть кривая изменения крутящего момента для одного цилиндра в масштабе моментов, который определяется по выражению:

где - масштаб моментов, ; - масштаб давления, ; - радиус кривошипа, ; - площадь поршня, .

Кривую суммарного крутящего момента многоцилиндрового двигателя строят путем графического суммирования кривых крутящих моментов отдельных цилиндров, сдвигая одну кривую относительно другой на угол поворота кривошипа между вспышками в отдельных цилиндрах. Для четырехтактных двигателей с равными интервалами между рабочими ходами , где - число цилиндров двигателя (для двухтактных двигателей ).

На суммарной диаграмме четырехтактного двухцилиндрового двигателя наносятся две диаграммы, сдвинутые одна относительно другой на 180°, если порядок работы цилиндров 1-2-0-0 или на 540° при порядке работы 1-0-0-2.

Для проверки правильности графических построений необходимо найти среднее значение суммарного крутящего момента, для чего находятся средняя ордината путем деления избыточной площадки под; кривой моментов на длину абсциссы под ней

мм,

где - суммарная площадка всех участков диаграммы, расположенных над осью абсцисс; - суммарная отрицательная площадка; при числе цилиндров 6 и более отрицательная площадка под осью абсцисс может отсутствовать; - длина диаграммы под суммарной кривой в мм.

Тогда крутящий момент ; здесь - механический к.п.д. двигателя. Крутящий момент двигателя на номинальном режиме определяется по выражение:

; Нм

Расхождения в значениях крутящего момента не должки превышать 5%.

Приложение 1

Параметры	Марки тракторов
	Т-70С	ДТ-75	ДТ-75М	Т-4М	Т-100М	Т-150	Т-130
Тяговый класс трактора	2	3	3	4	6	3	6
Расчетная мощность двигателя, кВт	51,5	55,1	66,1	80,9	79,4	110,3	117,7
Расчетная частота вращения коленчатого вала двигателя, мин-1	2100	1700	1750	1600	1070	2000	1250
Конструктивная масса трактора, кг	4400	5800	6250	7000	11400	7030	14320
Расчетный удельный эффективный расход топлива, г/кВтч	252	252	252	245	240	252	245
Степень сжатия	16	17	16	16	14	15	14
Диаметр/ход поршня , мм	110/125	120/140	130/140	130/140	145/205	130/115	145/205
Число цилиндрических пар шестерен работающих на одной передаче	5	5	5	4	5	4	5