- •Введение
- •Содержание
- •Реферат
- •Расчёт рабочего цикла двигателя
- •Процесс впуска.
- •1.2.Процесс сжатия.
- •1.3.Процесс сгорания.
- •1.4.Процесс расширения.
- •1.5.Определение среднего индикаторного давления
- •1.6. Определение основных размеров двигателя и показателей его топливной экономичности
- •Принятые оптимальными результаты машинного расчета используются в дальнейшем при построении индикаторной диаграммы в динамическом расчёте.
- •1.7.Построение индикаторной диаграммы
- •1.8. Тепловой баланс двигателя
- •1.9. Исследование взаимосвязи параметров рабочего цикла.
- •2. Динамический расчёт двигателя внутреннего сгорания
- •2.1. Определение силы давления газов.
- •2.2. Определение сил инерции
- •2.3. Определение сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала
- •2.4. Построение диаграммы тангенциальных сил
- •2.5 Расчёт маховика проектируемого двигателя.
- •2.6. Расчет подшипника кривошипной головки шатуна.
- •Список использованной литературы
Принятые оптимальными результаты машинного расчета используются в дальнейшем при построении индикаторной диаграммы в динамическом расчёте.
1.7.Построение индикаторной диаграммы
После окончания расчёта рабочего цикла двигателя приступают к построению индикаторной диаграммы. Индикаторная диаграмма строится совмещённой: теоретическая и действительная в координатных осях РV, в которой по оси ординат откладывается давление газов в цилиндре в МПа, а по оси абсцисс - полный объём цилиндра.
Размеры индикаторной диаграммы по оси абсцисс (объёмы) рекомендуется брать не менее 100…150 мм. Высота по оси ординат (давление) должна быть больше длины в 1,2…1,5 раза.
На оси абсцисс откладывают произвольный отрезок, изображающий в каком-либо масштабе объём камеры сгорания VC, этот отрезок принимается за единицу. Затем на этой оси откладываются в принятом масштабе объёмы:
Va= =
Масштаб давлений выбирается из следующих рекомендуемых масштабов:0,02;0,025;0,04;0,05;0,08;:0,1 МПа/мм.
В принятом масштабе давлений по оси ординат отмечают точки a,c,z,b,r соответствующие давлениям Рa,Рc,Рz,Рb,Рr.
Через точки Рz, Р0 и Рr проводят прямые, параллельные оси абсцисс. Точка а и c соединяются политропой сжатия, а точки z и b-политропой расширения. Промежуточные точки этих кривых определяются из условия, что каждому значению Vx на оси абсцисс соответствуют следующие значения давлений:
Рx=Рa(Va/Vx -для политропы сжатия;
Р'x=Рb(Vb/Vx -для политропы расширения,
где Рx ,Р'x-искомые давления в промежуточных точках на политропах сжатия и расширения; Va/Vx, Vb/Vx-отношения объёмов, выраженных в единицах длины (по чертежу); n1 и n2-показатели политроп сжатия и расширения.
Отношение Va/Vx изменяется в пределах 1…ε.
Vс= |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ρ= |
1,2 |
Pa= |
0,095 |
МПа |
Pc= |
2,31 |
МПа |
|
|||
Vz |
12 |
Pb= |
0,48 |
МПа |
Pz= |
8,32 |
МПа |
|
|||
ε= |
9,9 |
n1= |
1,39 |
|
|
|
|
|
|||
Va (равно Ов) |
148,5 |
n2= |
1,24 |
|
|
|
|
|
|||
Масштаб |
0,04 |
Мпа/мм |
|
!!! ρ - степень предварительного расширения !!! |
|||||||
!!! При построении политроп используются строки под номерами от 1 до ε !!! |
|
|
|||||||||
№ точек |
Ох, мм |
ОВ/Ох |
политропа сжатия |
политропа расширения |
|||||||
|
|
|
(ОВ/Ох)^n1 |
Px/Mp,mm |
Px, Мпа |
(ОВ/Ох)^n2 |
P`x/Mp,mm |
P`x, Мпа |
|||
1 |
15 |
9,9 |
24,32576 |
57,77368 |
2,310947 |
17,28972 |
207,9853 |
8,31941 |
|||
2 |
30 |
4,95 |
9,268078 |
22,01168 |
0,880467 |
7,303703 |
87,8593 |
3,514372 |
|||
3 |
45 |
3,3 |
5,270423 |
12,51725 |
0,50069 |
4,411882 |
53,07238 |
2,122895 |
|||
4 |
60 |
2,475 |
3,531124 |
8,386418 |
0,335457 |
3,085307 |
37,11444 |
1,484578 |
|||
5 |
75 |
1,98 |
2,588215 |
6,14701 |
0,24588 |
2,337859 |
28,12309 |
1,124924 |
|||
6 |
90 |
1,65 |
2,008023 |
4,769055 |
0,190762 |
1,863713 |
22,41939 |
0,896776 |
|||
7 |
105 |
1,4142857 |
1,620202 |
3,84798 |
0,153919 |
1,538686 |
18,5095 |
0,74038 |
|||
8 |
120 |
1,2375 |
1,345353 |
3,195213 |
0,127809 |
1,303327 |
15,67827 |
0,627131 |
|||
9 |
135 |
1,1 |
1,141891 |
2,71199 |
0,10848 |
1,125797 |
13,54268 |
0,541707 |
Для построения политроп необходимо определить значения давлений в 9 точках, включая точки а и с, z и b .Результаты расчётов ординат точек политроп запишем в таблицу 3.
Таблица 3
По полученным данным строится теоретическая индикаторная диаграмма. Для получения действительной диаграммы необходимо нанести скругления на теоретическую. Приближённое скругление выполняется следующим образом.
Касание политропы сжатия линии ВМТ должно быть выше точки с примерно на 1/3 отрезка cz, а начало видимого повышения давления на линии должно находиться до ВМТ за 0,08Vh. Действительное давление в конце сгорания составляет 0,85pz. Положение точки z’ должно быть смещено вправо от линии cz на 10…15˚ поворота коленчатого вала по развёрнутой индикаторной диаграмме.
Точка b’, характеризующая конец расширения в действительном рабочем цикле, обычно расположена на половине расстояния между точками а и b.