2.3. Диаграммы крутящего момента двигателя

Кривая изменения тангенциальной силы Т в зависимости от угла a в определенном масштабе является кривой изменения крутящего момента одного цилиндра.

Для построения кривой суммарного момента многоцилиндрового двигателя с равномерным чередованием вспышек производят графическое суммирование кривых крутящих моментов каждого цилиндра, сдвигая одну кривую относительно другой на угол между вспышками.

a_всп = 720⁰/i,

где i - число цилиндров.

Диаграмма крутящего момента строится под индикаторной диаграммой в нижней левой части листа (рис.2.4.).

Индикаторный крутящий момент определяем по формуле:

М _i=RT  10⁶ Hм, (2)

где Т – тангенциальная сила, Н;

R - радиус кривошипа, м.

2.4. Диаграмма суммарного крутящего момента двигателя

Суммарный момент образуется в результате совместного действия нескольких цилиндров двигателя. В начале необходимо определить ширину полосы, на которой будет строится суммарный момент.

Ширина полосы ОА = 720⁰ / i , где i – количество цилиндров двигателя

Например, построим таблицу суммарного момента для 8-ми цилиндрового двигателя

Таблица 2.1

Ширина полосы	1-й цилиндр	5-й цилиндр	4-й цилиндр	2-й цилиндр	6-й цилиндр	3-й цилиндр	7-й цилиндр	8-й цилиндр	Сумма значений момента построчно
00	00	90	180	270	360	450	540	630
10	10	100	190	280	370	460	550	640
20	20	110	200	290	380	470	560	650
30	30	120	210	300	390	480	570	660
40	40	130	220	310	400	490	580	670
50	50	140	230	320	410	500	590	680
60	60	150	240	330	420	510	600	690
70	70	160	250	340	430	520	610	700
80	80	170	260	350	440	530	620	710
900	90	180	270	360	450	540	630	720

Заполнить таблицу переносом значений М _i, полученного по формуле (2), двигаясь по столбцам. При этом нужно соблюдать правило: последнее значение в столбце (например, на 90⁰, на 180⁰, на 270⁰ и т.д.) должно переноситься в начало следующего столбца.

Сложить построчно значения моментов, в последнем столбце получим значения суммарного индикаторного момента. Построить график суммарного момента. Провести на графике линию среднего индикаторного момента М _{i. ср}.

Среднее значение суммарного индикаторного крутящего момента можно определить по формуле:

,

где ОА – ширина полосы построения диаграммы;

F₁,F₂ - площади диаграмм;

- масштаб крутящего момента.

Провести проверку вычислений

Р_e = (М _{i. ср}  n  η_м) /9550

где - частота вращения коленвала по заданию; η_м - механический КПД двигателя (см. 1.8.2) (0,7 – 0,85 – см. свой расчет ранее)

Полученная мощность двигателя не должна отличаться от заданной в задании на курсовой проект более чем на 10 %. Это свидетельствует об отсутствии грубых ошибок в проекте.

П ри неравномерном чередовании вспышек (рис.3.13), что характерно для некоторых автотракторных двигателей (например, V-образный шестицилиндровый двигатель с углом развала цилиндров 90° и тремя кривошипами под углом 120°) методика построения графика суммарного крутящего момента двигателя ∑М_кр - несколько иная.

У таких двигателей одноименные процессы (вспышки) в цилиндрах срабатывают один за другими с неравномерным чередованием через угловые интервалы θ₁ и θ₂ , определяемые конструктивной схемой двигателя (углы θ₁ = 90° ; θ₂ = 150°).

При этом период изменения суммарного крутящего момента двигателя θ_н удлиняется вдвое (по сравнению с двигателем, имеющим равномерное чередование вспышек) :

θ_н = 2 (720/i)

В этом случае при построении таблицы 2.1 значения момента Мi используются дважды: первый раз на 1-4-2 цилиндры, второй раз на 5-3-6.