1.10 Определение основных размеров двигателя и показателей его топливной экономичности.
Для определения эффективных показателей двигателя задаемся значением механического КПД ηм=0,775
Среднее эффективное давление
Определяем рабочий объем цилиндров(литраж) проектируемого двигателя в литрах.
Задаваясь количеством цилиндров и отношением хода поршня к диаметру цилиндров S/D определяем рабочий объем и диаметр цилиндра
Диаметр цилиндра округляем до 125
Индикаторный gi и эффективный gc
Плотность заряда на впуске
Определяем индикаторный КПД
Удельная литровая мощность
Эффективный КПД двигателя
Удельная поршневая мощность
Средняя скорость поршня
2. Динамический расчет двигателя
2.1. Цель динамического расчета двигателя- определение сил и моментов, нагружающих детали кривошипно-шатунного механизма (КШМ) и определение требуемого момента инерции и массы маховика. Расчет выполняется применительно к центральному КШМ.(дезиксиал при расчетах в курсовой работе условно не учитывается).
2.2. Определение сил действующих на поршневой палец
На поршневой палец действуют силы действуют силы давления газов Pr и силы инерции Pj движущихся возвратно-поступательных масс кривошипно-шатунного механизма.
Сила давления газов определяется по формуле
Где Px – текущее значение давления газов по индикаторной диаграмме в Мпа
Для дальнейших расчетов нужно выразить силу Pr в функции от угла α поворота коленчатого вала. При центральном кривошипно-шатунном механизме связь между различными точками индикаторной диаграммы и указанными углами устанавливается следующим образом.
Под отрезком Vh на оси абсцисс диаграммы строится полуокружность радиусом равным половине этого отрезка.
Вправо по горизонтали от центра полуокружности откладывается в том же масштабе отрезок, равный
Из конца О этого отрезка проводится ряд лучей под углами α1,α2,α3… к горизонтали до пересечения с полуокружностью. Проекции концов этих лучей на отдельные ветви индикаторной диаграммы указывают, какие точки рабочего процесса соответствует тем или иным углам поворота коленчатого вала.
Подчитанные значения газовых сил Pr при различных углах поворота коленчатого вала в течение рабочего цикла заносятся в таблицу.
Таблица 2. Значения сил действующих на поршневой палец.
α |
Силы КН |
|||
Px мм |
Px МПа |
Pr |
||
0 |
3,47 |
0,08676 |
-0,132 |
-0,137 |
30 |
3,47 |
0,08676 |
-0,132 |
-0,137 |
60 |
3,47 |
0,08676 |
-0,132 |
-0,137 |
90 |
3,47 |
0,08676 |
-0,132 |
-0,137 |
120 |
3,47 |
0,08676 |
-0,132 |
-0,137 |
150 |
3,47 |
0,08676 |
-0,132 |
-0,137 |
180 |
3,47 |
0,08676 |
-0,132 |
-0,137 |
210 |
6 |
0,15 |
0,05 |
0,519 |
240 |
6 |
0,15 |
0,05 |
0,519 |
270 |
8 |
0,2 |
0,1 |
1,038 |
300 |
19 |
0,475 |
0,375 |
3,892 |
330 |
56 |
1,4 |
1,3 |
13,494 |
360 |
|
Pz=7,056 |
6,956 |
72,303 |
390 |
170 |
4,25 |
4,15 |
43,077 |
420 |
57 |
1,425 |
1,325 |
13,753 |
450 |
26 |
0,65 |
0,53 |
5,709 |
480 |
16 |
0,4 |
0,3 |
3,114 |
510 |
12 |
0,3 |
0,2 |
2,076 |
540 |
4,4 |
Pb=0,274 |
0,174 |
1,806 |
570 |
4,4 |
0,16 |
0,06 |
0,62 |
600 |
4,4 |
0,11 |
0,01 |
0,095 |
630 |
4,4 |
0,11 |
0,01 |
0,095 |
660 |
4,4 |
0,11 |
0,01 |
0,095 |
690 |
4,4 |
0,11 |
0,01 |
0,095 |
720 |
4,4 |
0,11 |
0,01 |
0,095 |
Действующая на поршневой палец сила инерции движущихся возвратно-поступательных масс кривошипно-шатунного механизма
Таким образом
Входящая в уравнение масса m движущихся возвратно-поступательных частей кривошипно-шатунного механизма может быть представлена суммой
Значения m m берем ориентируясь на данные по типу двигателя в приложении к методическим указаниям.
Значения угловых частот вращения коленчатого вала берутся при номинальном скоростном режиме двигателя, т.е.
