3.3 Исходные данные расчета

Раздел характеристик двигателя

 = 4 – тактность двигателя (в используемой программе: = 4 для Ч-ДВС

= 6 – число цилиндров двигателя;

= 1 – число цилиндров, работающих на одну шатунную шейку коленчатого вала (для рядного двигателя =1, для V-образного =2);

= 0 – число нащечных противовесов коленчатого вала (в данном расчете противовесы не учтены).

Раздел порядка вспышек в цилиндрах

Принят следующий порядок работы цилиндров:

1-5-3-6-2-4;

Раздел характеристик КШМ

= 750 – частота вращения вала двигателя, мин^–1;

= 0,25 – постоянная КШМ (отношение радиуса прототипа к длине шатуна; значение определено по чертежу двигателя);

=  10 – расчетный интервал, ºп.к.в.;

Давления , а также параметры приняты по результатам расчета рабочего цикла двигателя (см. раздел 2 проекта):

= 0,297 – давление в цилиндре в начале процесса сжатия, МПа;

= 12,062 – давление в конце процесса сжатия, МПа;

= 15 – максимальное давление цикла, МПа;

= 0,869 – давление в конце процесса расширения, МПа;

=  0,103     – давление в подпоршневой полости, МПа (для Ч-ДВС );

= 15 – степень сжатия;

= 1,608 – степень предварительного расширения;

= 1,368 – показатель политропы сжатия;

= 1,276 – показатель политропы расширения;

= 0 – доля хода поршня, потерянная при сжатии за счет газораспределительных органов (для Ч-ДВС принимают = 0; для Д-ДВС значение обычно определяется высотой продувочных окон);

= 0,14 – доля хода поршня, потерянная при расширении за счет газораспределительных органов;

= 26 – диаметр цилиндра, см;

= 16 – радиус кривошипа, см;

Массы:

= 77 – масса поршня, кг; = 91 масса шатуна, кг; = 104 – масса колена вала, кг.

3.4 Результаты расчета сил в кшм двигателя

Схема векторов сил в КШМ для положения механизма, указанного в задании,

– при максимальной тангенциальной силе, показана на рисунке 3.1. Модули векторов сил определены по распечатке результатов работы программы КРУИС, размещенной в ПРИЛОЖЕНИИ В к расчетно-пояснительной записке. Максимальная тангенциальная составляющая на шатунной шейке коленчатого вала достигается при повороте коленчатого вала на 20

Рисунок 3.1 – Схема векторов сил в КШМ при максимальной тангенциальной силе

Диаграммы движущей силы , нормальной силы Pн, силы, действующей по шатуну Рш, радиальной силы , тангенциальной силы , действующей в одном цилиндре и диаграмма суммарной тангенциальной силы представлены соответственно на рисунках 3.2 – 3.7. Значения сил определены по распечатке результатов работы программы КРУИС (таблицы 1 и 3).

P_д МПа

φ,⁰ п.к.в.

Рисунок 3.2 – Зависимость движущей силы от угла поворота коленчатого вала

N МПа

φ,⁰п.к.в.

Рисунок 3.3 – Зависимость нормальной силы от угла поворота коленчатого вала

Рш, МПа

φ,⁰п.к.в.

Рисунок 3.4 – Зависимость силы, действующей по оси шатуна, от угла поворота коленчатого вала

Z МПа

φ,⁰п.к.в.

T,МПа

Рисунок 3.5 – Зависимость радиальной силы от угла поворота коленчатого вала

φ,⁰п.к.в.

Рисунок 3.6 – Зависимость тангенциальной силы от угла поворота коленчатого вала

Σt,МПа

φ,⁰п.к.в.

Σtср

Рисунок 3.7 – Зависимость суммарной тангенциальной силы от угла поворота коленчатого вала

На диаграмме указана средняя суммарная тангенциальная сила Она определена как отношение площади между линией и осью абсцисс к длине диаграммы.

Средний крутящий момент, МН·м, создаваемый многоцилиндровым двигателем

= (3.1)

Проверка правильности расчета и динамики двигателя в целом выполнена по расчетной индикаторной мощности двигателя, кВт:

= (3.2)

где – частота вращения коленчатого вала, мин^–1.

Рассчитанная по формуле (3.2) отличается от индикаторной мощности, указанной в расчете рабочего цикла двигателя ( = 1277,89 кВт), на 3,55 %. Указанное различие свидетельствует о достаточно высокой точности расчетов и построений диаграмм сил.