6.3. Работа движущих сил и изменение кинетической энергии.

Цикл движения поршня двухтактного двигателя внутреннего сгорания включает такты расширения (1.1,б), 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 (рис. 1.1,б).

Индикаторная диаграмма 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 индикаторной диаграмме, МПа;

d – диаметр поршня, м.

По заданию: d = 0.075 м.

p_max = 3.2 МПа – максимальное удельное давление

Рис. 6.4. Индикаторная диаграмма

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.

Таблица 6.4

№№ пол.	0	1	2	3	4
Перемещение поршня, м.	B0	B1	B2	B3	B4
Удельное давление, МПа.	3,300	2,658	1,285	0,321	0,000
Сила, действующая на поршень, кН.	19.272	15.523	7.504	1,875	0,000

№№ пол.	5	6	7	0
Перемещение поршня, м.	B3	B2	B1	B0
Удельное давление, МПа.	0,078	0,312	0,631	0,8
Сила, действующая на поршень, кН.	0.456	1.822	3.685	4.672

Рис. 6.5. Диаграмма изменения сил давления на поршень

Определяем приведенный к валу кривошипа момент сил, действующих на поршень

Результаты расчетов заносим в таблицу

Таблица 6.5

№ положения поршня	0	1	2	3	4	5	6	7	8
FCi, Н	///	19.272	15.523	7.504	0	0.456	1.822	3.685	////////
VB, м/c.	0	3.4	3.64	1,7	0	1,7	3.64	3.4	0
VB/VA	0	0.934	1	0,467	0	0,467	1	0,934	0
MCi, Н м.	0	84	43	6.2	0	1.5	10	18.7	0

По этим данным строим диаграмму изменения приведенного момента движущих сил

Рис. 6.2:

Рисунок 6.2 График моментов сил сопротивлений

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;

Диаграмму работ движущих сил строим методом графического интегрирования. Полюсное расстояние выбираем

Масштабный коэффициент диаграммы работ:

так же, учитывая то же коэффициент =0,0785;

Значения получившихся углов занесены в таблицу 6.6 :

Таблица 6.6

	54,28	64,41	39,22	5,55	1,29	10,49	25,35	17,19
№	1	2	3	4	5	6	7	8

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

Работа сил сопротивления (перемещения грузов при помощи самоходного шасси) за цикл установившегося движения, приведенная к валу кривошипа равна работе движущих сил: Дж.,

где y_A8 = 53,625 мм – ордината диаграммы работ в 8-ом положении кривошипа.

Считая момент сил сопротивления за цикл установившегося движения постоянным, вычисляем приведенный к валу кривошипа приведенный момент сил сопротивления:

Нм.,

где 2π = 360º – угол поворота кривошипа за цикл установившегося движения.