
- •Содержание
- •Перечень графических материалов
- •1.Введение
- •2.Расчет цик ла автомобильного двигателя
- •3.Построение динамическ и эквивалентной модели кшм
- •1. Приведение масс деталей поршневой группы:
- •4.Кинематический расчет кшм
- •4.1 Перемещение поршня
- •4.2 Скорость поршня
- •4.3 Ускорение поршня
- •5.Силы и моменты, действующие в кшм
- •5.1 Построение кривой удельных сил инерции пдм методом Толе
- •5.2. Определение значений результирующей удельной силы, приложенной к центру поршневого пальца
- •5.3 Построение с помощью диаграммы Брикса свёрнутой теоретической индикаторной диаграммы и её скругление
- •Главная таблица сил и моментов, действующих в кшм
- •7. Определение суммы реакций Σt и Σz, нагружающих коренную шейку кв со стороны коренного подшипника
- •8.Построение векторных диаграмм давления
- •8.1 Вдд на шатунную шейку кв
- •8.2 Вдд на коренную шейку кв
- •Расчет основных деталей кшм
- •9.1 Расчёт коренной шейки кв
- •9.2 Расчёт шатунной шейки кв
- •9.3 Расчёт щёк кв
- •9.4 Расчёт днища поршня
- •9.5 Расчет поршневого пальца.
- •Расчет стержня шатуна
- •9.7 Прочностной расчет шатунных болтов
- •. Анализ уравновешенности автомобильного двигателя с кшм
- •Список использованной литературы
5.3 Построение с помощью диаграммы Брикса свёрнутой теоретической индикаторной диаграммы и её скругление
Условная высота камеры сгорания при положении плоского поршня в ВМТ
Поправка Брикса на конечную длину шатуна, мм
Значения давления газов на линии расширения теоретической индикаторной диаграммы в диапазоне φ=0…180˚ ПКВ, МПа
где δX – текущее значение степени последующего расширения для участка, на котором SХ≥SZ, вычисляемое по формуле
Значения давления газов на линии сжатия теоретической индикаторной диаграммы в диапазоне φ=540…720˚ ПКВ, МПа
,
где εX – текущее значение степени сжатия, вычисляемое по формуле
Полученные данные вносим в таблицу 5.
Таблица 5
Значения
давления газов в цилиндре
-
φ
Линия расширения
φ
Линия сжатия
p(φ)
p(φ)
0
2,90
540
0,03
15
5,00
555
0,03
30
3,10
570
0,03
45
2,05
585
0,03
60
1,45
600
0,03
75
1,00
615
0,04
90
0,70
630
0,05
105
0,55
645
0,08
120
0,45
660
0,10
135
0,40
675
0,15
150
0,35
690
0,30
165
0,30
705
0,55
180
0,25
720
2,90
Главная таблица сил и моментов, действующих в кшм
Таблица
6
ϕ |
РΣ, МПа |
sin(ϕ+β)/cosβ |
cos(ϕ+β)/cosβ |
tgβ |
N, кН |
t1,кПа |
z1,кПа |
T1,кН |
Z1,кН |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
0 |
0,15 |
0 |
1 |
0 |
0,00 |
0,00 |
150,00 |
0,00 |
0,79 |
15 |
2,25 |
0,326 |
0,948 |
0,069 |
0,82 |
733,50 |
2133,00 |
3,87 |
11,26 |
30 |
0,23 |
0,619 |
0,797 |
0,137 |
0,16 |
139,28 |
179,33 |
0,74 |
0,95 |
45 |
0,15 |
0,849 |
0,565 |
0,201 |
0,16 |
127,35 |
84,75 |
0,67 |
0,45 |
60 |
0,30 |
0,994 |
0,279 |
0,256 |
0,41 |
298,20 |
83,70 |
1,57 |
0,44 |
75 |
0,55 |
1,042 |
-0,024 |
0,293 |
0,85 |
573,10 |
-13,20 |
3,03 |
-0,07 |
90 |
0,90 |
1 |
-0,307 |
0,307 |
1,46 |
900,00 |
-276,30 |
4,75 |
-1,46 |
105 |
1,30 |
0,89 |
-0,542 |
0,293 |
2,01 |
1157,00 |
-704,60 |
6,11 |
-3,72 |
120 |
1,60 |
0,738 |
-0,721 |
0,256 |
2,16 |
1180,80 |
-1153,60 |
6,24 |
-6,09 |
135 |
1,65 |
0,565 |
-0,849 |
0,201 |
1,75 |
932,25 |
-1400,85 |
4,92 |
-7,40 |
150 |
1,70 |
0,381 |
-0,935 |
0,137 |
1,23 |
647,70 |
-1589,50 |
3,42 |
-8,39 |
165 |
1,75 |
0,192 |
-0,984 |
0,069 |
0,64 |
336,00 |
-1722,00 |
1,77 |
-9,09 |
180 |
1,73 |
0 |
-1 |
0 |
0,00 |
0,00 |
-1725,00 |
0,00 |
-9,11 |
195 |
1,70 |
-0,192 |
-0,984 |
-0,069 |
-0,62 |
-326,40 |
-1672,80 |
-1,72 |
-8,83 |
210 |
1,65 |
-0,381 |
-0,935 |
-0,137 |
-1,19 |
-628,65 |
-1542,75 |
-3,32 |
-8,15 |
225 |
1,40 |
-0,565 |
-0,849 |
-0,201 |
-1,49 |
-791,00 |
-1188,60 |
-4,18 |
-6,28 |
240 |
0,98 |
-0,738 |
-0,721 |
-0,256 |
-1,32 |
-719,55 |
-702,98 |
-3,80 |
-3,71 |
255 |
0,53 |
-0,89 |
-0,542 |
-0,293 |
-0,81 |
-467,25 |
-284,55 |
-2,47 |
-1,50 |
270 |
-0,13 |
-1 |
-0,307 |
-0,307 |
0,20 |
125,00 |
38,38 |
0,66 |
0,20 |
285 |
-0,68 |
-1,042 |
-0,024 |
-0,293 |
1,04 |
703,35 |
16,20 |
3,71 |
0,09 |
300 |
-1,23 |
-0,994 |
0,279 |
-0,256 |
1,66 |
1217,65 |
-341,78 |
6,43 |
-1,80 |
315 |
-1,78 |
-0,849 |
0,565 |
-0,201 |
1,88 |
1506,98 |
-1002,88 |
7,96 |
-5,30 |
330 |
-2,18 |
-0,619 |
0,797 |
-0,137 |
1,57 |
1346,33 |
-1733,48 |
7,11 |
-9,15 |
345 |
-2,50 |
-0,326 |
0,948 |
-0,069 |
0,91 |
815,00 |
-2370,00 |
4,30 |
-12,52 |
360 |
-2,80 |
0 |
1 |
0 |
0,00 |
0,00 |
-2800,00 |
0,00 |
-14,79 |
375 |
-2,93 |
0,326 |
0,948 |
0,069 |
-1,07 |
-953,55 |
-2772,90 |
-5,04 |
-14,64 |
390 |
-2,78 |
0,619 |
0,797 |
0,137 |
-2,01 |
-1717,73 |
-2211,68 |
-9,07 |
-11,68 |
405 |
-2,08 |
0,849 |
0,565 |
0,201 |
-2,20 |
-1761,68 |
-1172,38 |
-9,30 |
-6,19 |
420 |
-1,28 |
0,994 |
0,279 |
0,256 |
-1,72 |
-1267,35 |
-355,73 |
-6,69 |
-1,88 |
435 |
-0,58 |
1,042 |
-0,024 |
0,293 |
-0,89 |
-599,15 |
13,80 |
-3,16 |
0,07 |
450 |
0,13 |
1 |
-0,307 |
0,307 |
0,20 |
125,00 |
-38,38 |
0,66 |
-0,20 |
465 |
0,78 |
0,89 |
-0,542 |
0,293 |
1,20 |
689,75 |
-420,05 |
3,64 |
-2,22 |
480 |
1,18 |
0,738 |
-0,721 |
0,256 |
1,59 |
867,15 |
-847,18 |
4,58 |
-4,47 |
495 |
1,25 |
0,565 |
-0,849 |
0,201 |
1,33 |
706,25 |
-1061,25 |
3,73 |
-5,60 |
510 |
1,33 |
0,381 |
-0,935 |
0,137 |
0,96 |
504,83 |
-1238,88 |
2,67 |
-6,54 |
525 |
1,45 |
0,192 |
-0,984 |
0,069 |
0,53 |
278,40 |
-1426,80 |
1,47 |
-7,53 |
540 |
1,65 |
0 |
-1 |
0 |
0,00 |
0,00 |
-1650,00 |
0,00 |
-8,71 |
555 |
1,60 |
-0,192 |
-0,984 |
-0,069 |
-0,58 |
-307,20 |
-1574,40 |
-1,62 |
-8,31 |
570 |
1,60 |
-0,381 |
-0,935 |
-0,137 |
-1,16 |
-609,60 |
-1496,00 |
-3,22 |
-7,90 |
585 |
1,35 |
-0,565 |
-0,849 |
-0,201 |
-1,43 |
-762,75 |
-1146,15 |
-4,03 |
-6,05 |
600 |
0,85 |
-0,738 |
-0,721 |
-0,256 |
-1,15 |
-627,30 |
-612,85 |
-3,31 |
-3,24 |
615 |
0,40 |
-0,89 |
-0,542 |
-0,293 |
-0,62 |
-356,00 |
-216,80 |
-1,88 |
-1,14 |
630 |
-0,05 |
-1 |
-0,307 |
-0,307 |
0,08 |
50,00 |
15,35 |
0,26 |
0,08 |
645 |
-0,55 |
-1,042 |
-0,024 |
-0,293 |
0,85 |
573,10 |
13,20 |
3,03 |
0,07 |
660 |
-1,05 |
-0,994 |
0,279 |
-0,256 |
1,42 |
1043,70 |
-292,95 |
5,51 |
-1,55 |
675 |
-1,55 |
-0,849 |
0,565 |
-0,201 |
1,65 |
1315,95 |
-875,75 |
6,95 |
-4,62 |
690 |
-1,75 |
-0,619 |
0,797 |
-0,137 |
1,27 |
1083,25 |
-1394,75 |
5,72 |
-7,37 |
705 |
-1,85 |
-0,326 |
0,948 |
-0,069 |
0,67 |
603,10 |
-1753,80 |
3,18 |
-9,26 |
Продолжение таблицы 6
ϕ |
Отсек №1 |
Отсек №2 |
||||||
0,5Мш.с.1 |
Mш.с.1 |
Мш.н.1 |
Мк.1 |
0,5Мш.с.2 |
Mш.с.2 |
Мш.н.2 |
Мк.2 |
|
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
0 |
0 |
|||||||
15 |
0,068 |
0,136 |
0,068 |
0,136 |
-0,030 |
-0,060 |
0,105 |
0,075 |
30 |
0,013 |
0,026 |
0,013 |
0,026 |
-0,058 |
-0,116 |
-0,032 |
-0,090 |
45 |
0,012 |
0,024 |
0,012 |
0,024 |
-0,073 |
-0,146 |
-0,050 |
-0,123 |
60 |
0,028 |
0,055 |
0,028 |
0,055 |
-0,066 |
-0,133 |
-0,011 |
-0,078 |
75 |
0,053 |
0,106 |
0,053 |
0,106 |
-0,043 |
-0,086 |
0,063 |
0,020 |
90 |
0,083 |
0,166 |
0,083 |
0,166 |
0,012 |
0,023 |
0,178 |
0,189 |
105 |
0,107 |
0,214 |
0,107 |
0,214 |
0,065 |
0,130 |
0,279 |
0,344 |
120 |
0,109 |
0,218 |
0,109 |
0,218 |
0,113 |
0,225 |
0,331 |
0,443 |
135 |
0,086 |
0,172 |
0,086 |
0,172 |
0,139 |
0,279 |
0,312 |
0,451 |
150 |
0,060 |
0,120 |
0,060 |
0,120 |
0,124 |
0,249 |
0,244 |
0,369 |
165 |
0,031 |
0,062 |
0,031 |
0,062 |
0,075 |
0,151 |
0,137 |
0,213 |
180 |
0 |
|||||||
195 |
-0,030 |
-0,060 |
-0,030 |
-0,060 |
-0,088 |
-0,176 |
-0,148 |
-0,237 |
210 |
-0,058 |
-0,116 |
-0,058 |
-0,116 |
-0,159 |
-0,317 |
-0,275 |
-0,434 |
225 |
-0,073 |
-0,146 |
-0,073 |
-0,146 |
-0,163 |
-0,326 |
-0,309 |
-0,472 |
240 |
-0,066 |
-0,133 |
-0,066 |
-0,133 |
-0,117 |
-0,234 |
-0,250 |
-0,367 |
255 |
-0,043 |
-0,086 |
-0,043 |
-0,086 |
-0,055 |
-0,111 |
-0,142 |
-0,197 |
270 |
0,012 |
0,023 |
0,012 |
0,023 |
0,012 |
0,023 |
0,035 |
0,046 |
285 |
0,065 |
0,130 |
0,065 |
0,130 |
0,064 |
0,127 |
0,194 |
0,257 |
300 |
0,113 |
0,225 |
0,113 |
0,225 |
0,080 |
0,160 |
0,305 |
0,385 |
315 |
0,139 |
0,279 |
0,139 |
0,279 |
0,065 |
0,131 |
0,344 |
0,409 |
330 |
0,124 |
0,249 |
0,124 |
0,249 |
0,047 |
0,093 |
0,296 |
0,342 |
345 |
0,075 |
0,151 |
0,075 |
0,151 |
0,026 |
0,051 |
0,176 |
0,202 |
360 |
0 |
|||||||
375 |
-0,088 |
-0,176 |
-0,088 |
-0,176 |
-0,028 |
-0,057 |
-0,205 |
-0,233 |
390 |
-0,159 |
-0,317 |
-0,159 |
-0,317 |
-0,056 |
-0,113 |
-0,374 |
-0,430 |
405 |
-0,163 |
-0,326 |
-0,163 |
-0,326 |
-0,070 |
-0,141 |
-0,396 |
-0,467 |
420 |
-0,117 |
-0,234 |
-0,117 |
-0,234 |
-0,058 |
-0,116 |
-0,292 |
-0,350 |
435 |
-0,055 |
-0,111 |
-0,055 |
-0,111 |
-0,033 |
-0,066 |
-0,144 |
-0,177 |
450 |
0,012 |
0,023 |
0,012 |
0,023 |
0,005 |
0,009 |
0,028 |
0,032 |
465 |
0,064 |
0,127 |
0,064 |
0,127 |
0,053 |
0,106 |
0,180 |
0,233 |
480 |
0,080 |
0,160 |
0,080 |
0,160 |
0,096 |
0,193 |
0,257 |
0,353 |
495 |
0,065 |
0,131 |
0,065 |
0,131 |
0,122 |
0,243 |
0,252 |
0,374 |
510 |
0,047 |
0,093 |
0,047 |
0,093 |
0,100 |
0,200 |
0,193 |
0,294 |
525 |
0,026 |
0,051 |
0,026 |
0,051 |
0,056 |
0,111 |
0,107 |
0,163 |
540 |
0 |
|||||||
555 |
-0,028 |
-0,057 |
-0,028 |
-0,057 |
0,068 |
0,136 |
0,011 |
0,079 |
570 |
-0,056 |
-0,113 |
-0,056 |
-0,113 |
0,013 |
0,026 |
-0,100 |
-0,087 |
585 |
-0,070 |
-0,141 |
-0,070 |
-0,141 |
0,012 |
0,024 |
-0,129 |
-0,117 |
600 |
-0,058 |
-0,116 |
-0,058 |
-0,116 |
0,028 |
0,055 |
-0,088 |
-0,061 |
615 |
-0,033 |
-0,066 |
-0,033 |
-0,066 |
0,053 |
0,106 |
-0,013 |
0,040 |
630 |
0,005 |
0,009 |
0,005 |
0,009 |
0,083 |
0,166 |
0,092 |
0,176 |
645 |
0,053 |
0,106 |
0,053 |
0,106 |
0,107 |
0,214 |
0,213 |
0,320 |
660 |
0,096 |
0,193 |
0,096 |
0,193 |
0,109 |
0,218 |
0,302 |
0,411 |
675 |
0,122 |
0,243 |
0,122 |
0,243 |
0,086 |
0,172 |
0,329 |
0,416 |
690 |
0,100 |
0,200 |
0,100 |
0,200 |
0,060 |
0,120 |
0,260 |
0,320 |
705 |
0,056 |
0,111 |
0,056 |
0,111 |
0,031 |
0,062 |
0,143 |
0,174 |
Окончание таблицы 6
ϕ |
Отсек №3 |
Отсек №4 |
||||||
0,5Мш.с.3 |
Mш.с.3 |
Мш.н.3 |
Мк.3 |
0,5Мш.с.4 |
Mш.с.4 |
Мш.н.4 |
Мк.4 |
|
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
0 |
0 |
|||||||
15 |
-0,028 |
-0,057 |
0,047 |
0,018 |
-0,088 |
-0,176 |
-0,070 |
-0,158 |
30 |
-0,056 |
-0,113 |
-0,147 |
-0,203 |
-0,159 |
-0,317 |
-0,362 |
-0,521 |
45 |
-0,070 |
-0,141 |
-0,193 |
-0,264 |
-0,163 |
-0,326 |
-0,426 |
-0,589 |
60 |
-0,058 |
-0,116 |
-0,136 |
-0,194 |
-0,117 |
-0,234 |
-0,311 |
-0,428 |
75 |
-0,033 |
-0,066 |
-0,013 |
-0,046 |
-0,055 |
-0,111 |
-0,102 |
-0,157 |
90 |
0,005 |
0,009 |
0,194 |
0,199 |
0,012 |
0,023 |
0,210 |
0,222 |
105 |
0,053 |
0,106 |
0,397 |
0,450 |
0,064 |
0,127 |
0,514 |
0,577 |
120 |
0,096 |
0,193 |
0,540 |
0,636 |
0,080 |
0,160 |
0,716 |
0,797 |
135 |
0,122 |
0,243 |
0,572 |
0,694 |
0,065 |
0,131 |
0,759 |
0,825 |
150 |
0,100 |
0,200 |
0,469 |
0,569 |
0,047 |
0,093 |
0,615 |
0,662 |
165 |
0,056 |
0,111 |
0,268 |
0,324 |
0,026 |
0,051 |
0,350 |
0,376 |
180 |
0 |
|||||||
195 |
0,068 |
0,136 |
-0,169 |
-0,101 |
-0,028 |
-0,057 |
-0,129 |
-0,158 |
210 |
0,013 |
0,026 |
-0,421 |
-0,408 |
-0,056 |
-0,113 |
-0,464 |
-0,521 |
225 |
0,012 |
0,024 |
-0,460 |
-0,448 |
-0,070 |
-0,141 |
-0,519 |
-0,589 |
240 |
0,028 |
0,055 |
-0,340 |
-0,312 |
-0,058 |
-0,116 |
-0,370 |
-0,428 |
255 |
0,053 |
0,106 |
-0,144 |
-0,091 |
-0,033 |
-0,066 |
-0,124 |
-0,157 |
270 |
0,083 |
0,166 |
0,129 |
0,213 |
0,005 |
0,009 |
0,217 |
0,222 |
285 |
0,107 |
0,214 |
0,364 |
0,471 |
0,053 |
0,106 |
0,524 |
0,577 |
300 |
0,109 |
0,218 |
0,494 |
0,604 |
0,096 |
0,193 |
0,700 |
0,797 |
315 |
0,086 |
0,172 |
0,495 |
0,581 |
0,122 |
0,243 |
0,703 |
0,825 |
330 |
0,060 |
0,120 |
0,402 |
0,462 |
0,100 |
0,200 |
0,562 |
0,662 |
345 |
0,031 |
0,062 |
0,233 |
0,264 |
0,056 |
0,111 |
0,320 |
0,376 |
360 |
0 |
|||||||
375 |
-0,030 |
-0,060 |
-0,263 |
-0,293 |
0,068 |
0,136 |
-0,226 |
-0,158 |
390 |
-0,058 |
-0,116 |
-0,488 |
-0,546 |
0,013 |
0,026 |
-0,533 |
-0,521 |
405 |
-0,073 |
-0,146 |
-0,540 |
-0,613 |
0,012 |
0,024 |
-0,601 |
-0,589 |
420 |
-0,066 |
-0,133 |
-0,417 |
-0,483 |
0,028 |
0,055 |
-0,456 |
-0,428 |
435 |
-0,043 |
-0,086 |
-0,220 |
-0,263 |
0,053 |
0,106 |
-0,210 |
-0,157 |
450 |
0,012 |
0,023 |
0,044 |
0,055 |
0,083 |
0,166 |
0,139 |
0,222 |
465 |
0,065 |
0,130 |
0,298 |
0,363 |
0,107 |
0,214 |
0,470 |
0,577 |
480 |
0,113 |
0,225 |
0,466 |
0,578 |
0,109 |
0,218 |
0,687 |
0,797 |
495 |
0,139 |
0,279 |
0,513 |
0,652 |
0,086 |
0,172 |
0,738 |
0,825 |
510 |
0,124 |
0,249 |
0,418 |
0,542 |
0,060 |
0,120 |
0,602 |
0,662 |
525 |
0,075 |
0,151 |
0,238 |
0,314 |
0,031 |
0,062 |
0,345 |
0,376 |
540 |
0 |
|||||||
555 |
-0,088 |
-0,176 |
-0,009 |
-0,097 |
-0,030 |
-0,060 |
-0,128 |
-0,158 |
570 |
-0,159 |
-0,317 |
-0,246 |
-0,404 |
-0,058 |
-0,116 |
-0,463 |
-0,521 |
585 |
-0,163 |
-0,326 |
-0,280 |
-0,443 |
-0,073 |
-0,146 |
-0,516 |
-0,589 |
600 |
-0,117 |
-0,234 |
-0,178 |
-0,295 |
-0,066 |
-0,133 |
-0,362 |
-0,428 |
615 |
-0,055 |
-0,111 |
-0,015 |
-0,071 |
-0,043 |
-0,086 |
-0,114 |
-0,157 |
630 |
0,012 |
0,023 |
0,187 |
0,199 |
0,012 |
0,023 |
0,210 |
0,222 |
645 |
0,064 |
0,127 |
0,384 |
0,447 |
0,065 |
0,130 |
0,512 |
0,577 |
660 |
0,080 |
0,160 |
0,491 |
0,571 |
0,113 |
0,225 |
0,684 |
0,797 |
675 |
0,065 |
0,131 |
0,481 |
0,546 |
0,139 |
0,279 |
0,685 |
0,825 |
690 |
0,047 |
0,093 |
0,367 |
0,413 |
0,124 |
0,249 |
0,538 |
0,662 |
705 |
0,026 |
0,051 |
0,199 |
0,225 |
0,075 |
0,151 |
0,300 |
0,376 |
Графики
силы нормального давления на зеркало
цилиндра, моментов, набегающих на
коренную и шатунных шеек, изображены
на рис 1.4, рис. 1.5, рис. 1.6 соответственно.
Рис. 1.4. График силы нормального давления на зеркало цилиндра
Рис. 1.5. График моментов, набегающих на коренную шейку
Рис. 1.6 График моментов, набегающих на шатунную шейку