Раздел 2. Динамический расчет двигателя

2.1.Исходные данные для динамического расчета двигателя

1) Номинальная частота вращений КВ

Угловая скорость вращения КВ

2) Число цилиндров – 4, расположения – рядное.

3) Степень сжатия двигателя

4) Рабочий объем цилиндра двигателя

5) Объем камеры сгорания

6) Диаметр цилиндра D=83мм – из теплового расчета

7) Площадь днища поршня

8) Ход поршня S=81мм – из теплового расчета;

9) Ход поршня, эквивалентный объему камеры сгорания

10) Радиус кривошипа

11) Коэффициент короткоходности

12) Конструктивный параметр .

2.2. Выбор масштабов

1) Масштаб давления (Масштаб одновременно является масштабом удельных сил инерции и удельных суммарных сил);

2) Масштаб хода поршня ;

3) Масштаб угла поворота КВ

4) Масштаб сил ,

примем

5) Масштаб момента

2.3. Диаграмма сил давления газовразвернутая по углу ПКВ

;

2.. Приведение масс частей КШМ

Для упрощения динамического расчета действительный КШМ заменяется динамически эквивалентной системой сосредоточенных масс. Ограничивается выполнением двух условий эквивалентности:

1)Неизменность массы шатуна:

2)Неизменность положения центра масс реального КШМ и замещающей модели:

Таким образом массу шатунной группы заменяют системой двух сосредоточенных масс, одна из которыхсчитается сосредоточенной на оси поршневого пальца, а другая (- на оси шатунной шейки коленчатого вала.

Неуравновешенную массу кривошипа заменяют массой, сосредоточенной на оси шатунной шейки: где

–масса шатунной шейки; – масса неуравновешенной части щеки; ρ – расстояние центра масс щеки от оси КВ.

Суммарная неуравновешенная вращающаяся масса , нагружающая центробежной силой инерции коренную шейку, включает в себя и массу шатуна, отнесенную к кривошипу :

Суммарная масса, совершающая возвратно-поступательное движение вдоль оси цилиндра:

2.5.Выбор масс деталей кшм

	-	кг/	кг/	кг/	кг/	кг/
5410,61	0,26	102,92	149,4	38,844	110,556	141,764

мм	г	г	(кг/	(кг/
83	0,557	0,808	1,24	1,8

2.6. Диаграмма сил инерции возвратно-поступательного движущихся масс кшм

Сила инерции возвратно-поступательно движущихся деталей двигателя, отнесенная к площади поршня:

, а на чертеже

2.7. Диаграмма суммарной силы, действующей на поршень

Суммарная сила , как и силыи, направлена по оси цилиндра и приложена к оси поршневого пальца.

2.8. Диаграммы сил: боковой, тангенциальной и силы, направленной по радиусу кривошипа

- сила, действующая перпендикулярно оси цилиндра, где β – угол отклонения шатуна.

–сила, действующая вдоль оси шатуна и передающаяся далее кривошипу. Раскладывается на две составляющие:

- нормальную силу К, направленную по радиусу кривошипа

- тангенциальную силу Т, направленную по касательной к окружности радиуса кривошипа

№ точки	, °ПКВ	Pг, мм	Pj, мм	P, мм	tgβ	N, мм		K, мм	)	T, мм
0	0	0	-39,67	-39,67	0	0,00	1	-39,67	0	0,00
1	30	-0,38	-31,36	-31,74	0,141	-4,47	0,795	-25,23	0,622	-19,74
2	60	-0,38	-11,65	-12,03	0,248	-2,98	0,285	-3,43	0,99	-11,91
3	90	-0,38	8,19	7,81	0,289	2,26	-0,289	-2,26	1	7,81
4	120	-0,38	19,83	19,45	0,248	4,82	-0,715	-13,91	0,742	14,43
5	150	-0,38	23,17	22,79	0,141	3,21	-0,937	-21,35	0,378	8,61
6	180	-0,38	23,30	22,92	0	0,00	-1	-22,92	0	0,00
7	210	-0,38	23,17	22,79	-0,141	-3,21	-0,937	-21,35	-0,378	-8,61
8	240	-0,23	19,83	19,60	-0,248	-4,86	-0,715	-14,02	-0,742	-14,55
9	270	1,28	8,19	9,47	-0,289	-2,74	-0,27	-2,56	-1	-9,47
10	300	4,2	-11,65	-7,45	-0,248	1,85	0,285	-2,12	-0,99	7,37
11	330	14,39	-31,36	-16,97	-0,141	2,39	0,795	-13,49	-0,622	10,55
12	360	39,04	-39,67	-0,63	0	0,00	1	-0,63	0	0,00
12’	370	113,85	-38,69	75,16	0,049	3,68	0,976	73,35	0,221	16,61
	376	120,1	-37,20	82,90	0,073	6,05	0,942	78,09	0,328	27,19
12’’	380	98,73	-35,85	62,88	0,096	6,04	0,907	57,03	0,432	27,16
13	390	69,74	-31,36	38,38	0,141	5,41	0,795	30,52	0,622	23,87
14	420	27,29	-11,65	15,64	0,248	3,88	0,285	4,46	0,99	15,49
15	450	13,76	8,19	21,95	0,289	6,34	-0,289	-6,34	1	21,95
16	480	8,5	19,83	28,33	0,248	7,03	-0,715	-20,26	0,742	21,02
17	510	4,91	23,17	28,08	0,141	3,96	-0,937	-26,31	0,378	10,61
18	540	2,64	23,30	25,94	0	0,00	-1	-25,94	0	0,00
19	570	1	23,17	24,17	-0,141	-3,41	-0,937	-22,65	-0,378	-9,14
20	600	0,22	19,83	20,05	-0,248	-4,97	-0,715	-14,34	-0,742	-14,88
21	630	0,22	8,19	8,41	-0,289	-2,43	-0,289	-2,43	-1	-8,41
22	660	0,22	-11,65	-11,43	-0,248	2,83	0,285	-3,26	-0,99	11,31
23	690	0,22	-31,36	-31,14	-0,141	4,39	0,795	-24,75	-0,622	19,37
24	720	0,22	-39,67	-39,45	0	0,00	1	-39,45	0	0,00
0	0	0	-39,67	-39,67	0	0,00	1	-39,67	0	0,00