3.3. Визначення Розмірів двигуна
На основі проведених розрахунків визначають розміри проектованого двигуна, необхідні для забезпечення заданої ефективної потужності Nе. Обчислення проводять у такому порядку.
3.3.1. Необхідний літраж двигуна V’л:
,
л (дм3)
(3.13)
де Nе – потужність двигуна згідно з завданням, кВт;
τ – коефіцієнт тактності (2 або 4);
Ре – середній ефективний тиск, МПа;
n – частота обертання колінчастого валу, об/хв.
Літражем називають суму робочих об’ємів всіх циліндрів багатоциліндрового двигуна, виражену в літрах (1 л = 1 дм3 = 1000 см3).
3.3.2. Необхідний робочий об'єм циліндра V’h:
V’h = V’л/i, л (дм3) , (3.14)
де і – число циліндрів проектованого двигуна.
3.3.3. Розрахунковий діаметр циліндра Dр:
Dр
=
,
мм (3.15)
де S/D = ρ – відношення ходу поршня до діаметра циліндра – геометричне співвідношення КШМ двигуна, приймається по прототипу;
V’h – необхідний робочий об’єм циліндра у дм3.
3.3.4. Розрахунковий хід поршня Sр:
Sр = (S/D)·Dp, мм (3.16)
Розрахункові значення діаметра циліндра Dр та ходу поршня Sр слід округлити до цілого в більшу сторону (до найближчого значення конструктивного ряду чисел). Діаметр циліндра D прийнято вибирати кратним 2 або 5. Зважаючи на те, що хід поршня S дорівнює двом радіусам кривошипа, його величину бажано вибирати парним числом. Відношення S/D не повинно відрізнятися від прийнятого вище по прототипу більше, ніж на 10%. Прийняті значення діаметра D та ходу поршня S повинні відповідати їх значенням на майбутньому кресленні двигуна. Наприклад некоректно буде у кресленні ставити D = 120,473 та S = 132,158 мм. В цьому випадку слід прийняти D = 122 і S = 134 мм.
3.3.5. Розрахункова середня швидкість поршня визначена за формулою (3.8) (W = S·n/30, м/с) при підстановці прийнятого значення ходу поршня S не повинна відрізнятись, як уже було сказано, від прийнятої у пункті 3.4 більше, ніж на 5 %:
Δ = |(W – Wпcp)/W| < 0,05. (3.17)
Якщо різниця Δ перевищує 5% то слід повернутися до пункту 3.2.1, прийняти нове значення Wпср = W і виконати уточнений розрахунок починаючи з формули (3.6) чи (3.7).
Після прийняття конструктивних розмірів D та S у мм призначають розміри інших деталей на кресленнях та визначають показники проектованого двигуна.
3.3.6. Робочий об'єм циліндра Vh:
Vh
=
,
л (дм3)
(3.18)
3.3.7. Площа поршня Fп:
Fп =πD2/400, см2 (3.19)
3.3.8. Літраж двигуна Vл:
Vл = Vh·i, л. (3.20)
3.4. Показники проектованого двигуна
3.4.1. Розрахункова потужність двигуна Nep:
Nep
=
,
кВт (3.21)
Одержане значення потужності Nep не повинно бути меншим за потужність по завданню і не перевищувати її більше, ніж на 5...8 %. У противному разі слід уточнити (збільшити або зменшити) значення прийнятих діаметра циліндра D та ходу поршня S і виконати уточнений розрахунок, починаючи з пункту 3.3.5.