> Кількісне значення цього коефіцієнта зазвичай визначається для номінальної потужності двигуна. Воно істотно зменшується зі збільшенням числа циліндрів (рис. 11). p> Для будь-якого кута можна записати рівняння балансу характерних моментів
,
де Мкр, Мсопр - Індикаторний крутний момент і сумарний момент опору; J0 - момент сил інерції всіх рухомих мас двигуна, наведених до осі колінчастого вала;
- кутове прискорення колінчастого валу.
Для усталеного режиму роботи двигуна Мкр = Мсопр. Коли Мкр> Мсопр, виконується надлишкова робота, за рахунок якої прискорюється обертання колінчастого валу і створюється позитивний момент
;
якщо, навпаки, Мкр <Мсопр, то обертання колінчастого вала сповільнюється, відбувається віддача йому енергії від рухомих деталей.
Через те, що за період q змінюється момент, змінюється мгно-жавна швидкість обертання колінчастого валу в межах min-max. При сталому швидкісному режимі роботи двигуна n = const, = Ср = const. p> Відносна величина коливання кутової швидкості обертання колінчастого валу, обумовлена ​​нерівномірністю крутного моменту, оцінюється коефіцієнтом нерівномірності ходу (обертання)
Оґ = (max - min)/СР
Якщо прийняти наближено
,
то можна встановити рівність:
, (6)
де Lізб - надлишкова робота крутного моменту.
Вона зазвичай визначається графічно як величина, пропорційна майданчику F1 (рис. 10б).
Lізб = Мм МП† F1,
де Мм і МП† - масштаби крутного моменту і кута по осях координат.
Для автотранспортних двигунів Оґ ≈ 0,003-0,0 З формули (6) видно основні фактори, що впливають на аналізований коефіцієнт:
.
При розрахунку проектованого двигуна задаються величиною Оґ і визначають момент інерції.
Встановлена таким шляхом величина використовується при розрахунку маховика, який забезпечує заданий коефіцієнт Оґ і створює прийнятні умови зрушення з місця автомобіля або іншої машини, забезпеченою ДВС. p> Момент інерції маховика Jм зі зчепленням автотракторних двигунів становить 75-90% від моменту J0. На частку інших рухомих мас двигуна (колінчастого і розподільного валів, вентилятора та ін) припадає сумарний відносний момент 10-25% від J0. Маховик проектується з урахуванням необхідних розмірів зчеплення трансмісії автомобіля та інших особливостей виготовлення та експлуатації двигуна.
5. Крутильні коливання систем колінчастих валів
Колінчатий вал двигуна разом з приєднаними до нього рухомими деталями представляє собою частину єдиної складної механічної пружною, коливальні системи як всередині, так і поза ним, наприклад, в трансмісії автомобіля від маховика колінчастого валу до ведучого колеса транспортного засобу. При роботі установок з ДВЗ такі системи часто знаходяться в динамічно збудженому стані, коли їх деталі відчувають не тільки відносно легко прогнозовані поточні сили і їх моменти, що передаються від працюючих циліндрів, а й додатково знакозмінні і пульсуючі, високочастотні навантаження, що виникають через крутильних коливань рухомих деталей даної системи. Збуджує ці коливання змінний по величині і напряму крутний момент двигуна. Крім того, на трансмісію і, отже, всю коливальну систему впливають ударні навантаження, які передаються від дороги через провідні колеса.
Існують вільні (власні) і вимушені коливання пружних механічних систем, наприклад, крутильні коливання валопроводів. Вільні коливання крутильна система колінчастого валу, виведена зі стану спокою шляхом початкової закрутки, здійснює під дією моментів сил пружності валу і моментів сил інерції пов'язаних з ним мас без впливу на систему зовнішніх моментів. Такі коливання з плином часу загасають через внутрішнього тертя в деталях валопроводу (Внаслідок гістерезису - зміни структури матеріалу деталей) і зовнішнього тертя щодо зовнішньої середовища, наприклад, тертя в підшипниках валу.
Вимушені крутильні коливання даної системи - валопроводу - виникають на працюючому двигуні при впливі на колінчастий вал періодично змінюються крутних моментів. Характер вимушених коливань визначається залежностями зміни крутного моменту двигуна і моментів опору цим коливанням. Коли збігаються частоти вимушених і власних коливань, різко зростають амплітудні закрутки окремих ділянок валопроводу і напруги в ньому, що може викликати руйнування елементів крутильної системи. Будь-які крутильні коливання негативно впливають на роботу двигуна і трансмісії автомобіля - прискорюють знос і поломки деталей зчеплення та інших вузлів. Для зменшення негативних наслідків від крутильних коливань виробляють складні розрахунки їх параметрів (частот, амплітуд, напружень в деталях валопроводу), прагнуть зрушити небезпечні резонансні режими коливань у неробочу зону зміни частот обертання колінчастого вала, застосовують спеціальні демпфуючі при...
