
- •Введение
- •1.Анализ двигателя-прототипа
- •1.1 Анализ параметров и показателей двигателя прототипа
- •1.2 Описание особенностей конструкции дизеля-прототипа
- •1.3 Задачи проекта
- •2. Расчет рабочего цикла двигателя
- •2.1 Выбор и обоснование основных данных расчета рабочего цикла двигателя
- •2.2 Расчет рабочего цикла двигателя
- •2.3 Расчет и построение индикаторной диаграммы
- •2.4 Исследование влияния коэффициента продувки и максимального давления цикла на параметры и показатели рабочего цикла двигателя при неизменном давлении наддува .
- •2.5 Выводы по разделу
- •3. Силовой анализ кривошипно-шатунного механизма двигателя
- •3.1 Цель силового анализа двигателя
- •3.2 Методика расчета
- •3.3 Исходные данные расчета
- •3.4 Результаты расчета сил в кшм двигателя
- •3.5 Расчет степени неравномерности вращения коленчатого вала двигателя
- •3.6 Выводы по разделу
- •4. Описание спроектированного двигателя
- •4.1 Основная техническая характеристика спроектированного двигателя
- •4.2 Параметры цикла спроектированного двигателя
- •4.3 Особенности конструкции спроектированного двигателя
- •4.4 Выводы по разделу
- •Заключение
- •Приложение а
- •Приложение б
- •Приложение в
3.3 Исходные данные расчета
Раздел характеристик двигателя
– тактность
двигателя (в используемой программе:
для Ч-ДВС);
– число
цилиндров двигателя;
– число
цилиндров, работающих на одну шатунную
шейку коленчатого вала (для рядного
двигателя
);
– число
нащечных противовесов коленчатого вала
(в данном расчете противовесы не
учитываются).
Раздел порядка вспышек в цилиндрах
Принят следующий порядок работы цилиндров 1-5-3-6-2-4;
Раздел характеристик КШМ
– частота
вращения коленчатого вала,
;
– постоянная
КШМ (отношения радиуса кривошипа к длине
шатуна; значение
определено по чертежу);
– расчетный
интервал,
;
Давления
,
а также параметры
приняты по результатам расчета рабочего
цикла двигателя (см. 2-ой раздел проекта):
– давление
в цилиндре в процессе сжатия, МПа;
– давление
в конце процесса сжатия, МПа;
– максимальное
давление цикла, МПа;
– давление
в конце процесса расширения, МПа;
– давление
в подпоршневой полости (для Ч-ДВС
),
МПа;
– степень сжатия;
– степень
предварительного расширения;
– показатель
политропы сжатия;
– показатель
политропы расширения;
– доля
хода поршня, потерянная при сжатии за
счет газораспределительных органов
(для Ч-ДВС
);
– доля
хода поршня, потерянная при расширении
за счет газораспределительных органов;
– диаметр
цилиндра, см;
– радиус
кривошипа, см;
– масса
поршня, кг;
– масса
шатуна, кг;
– масса
колена вала, кг.
3.4 Результаты расчета сил в кшм двигателя
Схема векторов сил в КШМ для положения механизма, указанного в задании, показана на рисунке 3.1. Модули векторов сил определены по распечатке результатов работы программы КРУИС, размещенной в ПРИЛОЖЕНИИ В к расчетно-пояснительной записке.
Диаграммы движущей силы , нормальной силы , силы, действующей по шатуну , 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).
На
диаграмме
указана средняя суммарная тангенциальная
сила
.
Она определена как отношение площади
между линией
и осью абсцисс к длине диаграммы.
Средний
крутящий момент,
,
создаваемый многоцилиндровым двигателем:
Проверка правильности расчета и динамики двигателя в целом выполнена по расчетной индикаторной мощности двигателя, кВт:
где – частота вращения коленчатого вала, .
Рассчитанная
по формуле
отличается от индикаторной мощности,
указанной в расчете рабочего цикла
двигателя (
),
на 2
. Указанное различие свидетельствует
о достаточно высокой точности расчетов
и построений диаграмм сил.
Рисунок 3.1. – Схема сил, действующих в КШМ одного цилиндра
Рис. 3.2. – Движущая сила
Рис. 3.3. – Нормальная сила
Рис. 3.4. – Сила, действующая по оси шатуна
Рис. 3.5. – Радиальная составляющая Z
Рис. 3.6. – Тангенциальная составляющая t
Рис
3.7. – Суммарная тангенциальная сила