5.10.8. Побудова діаграми фаз газорозподілу

Діаграму фаз газорозподілу необхідно побудувати в середній нижній частині аркуша А1 графічної частини. Причому всі кути на цій діаграмі повинні відповідати раніше прийнятим для вашого конкретного двигуна.

Зразок побудови індикаторної діаграми можна знайти практично в будь-якому підручнику, присвяченому теорії двигунів внутрішнього згоряння. Один з можливих варіантів оформлення діаграми фаз газорозподілу наведено також на рис. 5.10.

Рис. 5.10. Діаграма фаз газорозподілу

5.10.9. Визначення коефіцієнтів нерівномірностей індикаторного крутного моменту і ходу двигуна та основних розмірів маховика

Коефіцієнт нерівномірності крутного моменту двигуна m, який характеризує ступінь рівномірності зміни сумарного крутного моменту двигуна (коливання крутного моменту M_крн за цикл) при усталеному режимі розраховується за формулою (у курсовій роботі розраховувати не потрібно):

, (5.107)

де , , – відповідно максимальне, мінімальне і середнє значення індикаторного крутного моменту.

Коефіцієнт m значно залежить від кількості циліндрів, а також від рівномірності чергування спалахів. Чим більше число циліндрів, тим менший m. Для автотракторних двигунів наближені значення m становлять: при і = 1 – 13,9; при і = 2 – 9,7; при і = 4 – 3,3...6,8; при і = 6 (з рядним розміщенням циліндрів і рівномірним чергуванням спалахів) – 1,5; при і = 6 (з V-подібним розміщенням циліндрів і нерівномірним чергуванням спалахів) – 2,28; при і = 8 (з V-подібним розміщенням циліндрів) – 0,92; при і = 12 – 0,23...0,275.

Приведений момент інерції рухомих мас двигуна визначимо за формулою В.П. Терських (похибка не більше 10 %):

, кгм², (5.108)

де K – коефіцієнт, що враховує довжину шатуна та тип двигуна;

D – діаметр циліндра, см;

R – радіус кривошипа, см;

d – діаметр корінної шийки колінчатого вала, см;

H – відстань між осями циліндрів, см;

L_ш – довжина шатуна см;

b_п – число робочих порожнин, що припадає на одне коліно (для двигунів з рядним розміщенням циліндрів 1, з V-подібним – 2);

і – кількість циліндрів двигуна.

Згідно з даною методикою одиницею вимірювання параметрів D, R, d, H (значення розмірів беруть за даними прототипа) та L_ш у формулі (5.108) є см (сантиметри), і при розрахунок виконується за формулами: (для алюмінієвих поршнів) та (для чавунних поршнів).

Коефіцієнт нерівномірності ходу двигуна розраховується за формулою:

, (5.109)

де _н – кутова швидкість обертання колінчатого вала двигуна на номінальному режимі, рад/с;

N_і – індикаторна потужність двигуна, Вт.

L_надл/L_ср – відношення найбільшого значення накопиченої надлишкової роботи до роботи середньої сумарної тангенціальної сили на фланці колінчатого вала двигуна за один оберт (залежить від кількості циліндрів та коефіцієнта тактності двигуна і становить для чотиритактних двигунів: при і = 1 – 3,1; при і = 2 – 1,3; при і = 3 – 0,8; при і = 4 – 0,17; при і = 5 – 0,3; при і = 6 – 0,1; при і = 7 – 0,13; при і = 8 – 0,09.

Допустимі значення d становлять: для тракторних двигунів –d = 0,003...0,01; для автомобільних – d = 0,01...0,02.

Середній діаметр маховика D_ср визначається із співвідношення:

, (5.110)

де m_м – маса маховика у зборі, кг;

I_м  (0,8...0,9)I_о  – момент інерції маховика, кгм².

Отже

, м. (5.111)

Колова швидкість на зовнішньому ободі маховика:

м/с. (5.112)

Допустимі значення колової швидкості маховиків: для чавунних – v_м  70 м/с; для сталевих литих – v_м  100 м/с; для сталевих штампованих – v_м  110 м/с.

Якщо маховик виконується у вигляді диска з масивним ободом, то знаючи його масу і середній радіус, момент інерції маховика визначається за формулою:

, кгм². (5.113)

Момент інерції маховика для автотракторних двигунів можна також визначити за формулою:

, кгм². (5.114)

де y – безрозмірний момент інерції маховика (для автотрак-торних двигунів y = 200...350).