>В
де S/D - відношення ходу поршня до діаметру циліндра, яке за досвідченим даними має наступні значення:
S/D = 0,7 - 1,0.
Отримані значення D і S округлюють до цілого числа і за отриманими величинам підраховують показники двигуна:
Литраж, дм 3 ,
В
В
В
В
Крутний момент, Н * м,
В
В
Числовий витрата палива, кг/год,
В В В
Середня швидкість поршня, м/с,
В В В
Отримане значення N e порівнюють із заданою потужністю. Якщо розбіжність становить більше 5%, слід прийняти інші значення швидкості поршня.
Використовуючи параметри основних процесів робочого циклу побудувати індикаторну діаграму на міліметровому папері формату А4.
1.9 Побудова індикаторної діаграми
Побудова індикаторної діаграми двигуна внутрішнього згоряння здійснюється з використанням даних розрахунку робочого процесу.
При побудові діаграми її масштаби рекомендується вибирати з таким розрахунком, щоб отримати висоту, рівну 1,2 - 1,7 її заснування.
На початку побудови на осі абсцис відкладають відрізок АВ, відповідний робочому об'єму циліндра, тобто за величиною рівній ходу поршня в масштабі М s , залежно від нього масштаб прийняти 1:1, 1,5:1 або 2:1. p> Відрізок ОА, мм, відповідний об'єму камери згоряння, визначається зі співвідношення
В
В
При побудові діаграми рекомендується вибирати наступний ряд масштабів тисків: М р = 0,02; 0,025; 0,04; 0,05; 0,07 - 0,10 МН/м 2 на 1 мм креслення. p> Потім за даними теплового розрахунку на діаграмі відкладають у вибраному масштабі величини тисків у характерних точках: а, з, z ', z, b, r.
Побудова політропи стиснення і розширення можна виробляти графічним або аналітичним методами.
За найбільш поширеній графічного методу Брауера політропи стиснення і розширення будують таким чином.
З початку координат проводять промінь ОС під довільним кутом О± до осі абсцис (для отримання достатньої кількості точок па політропи рекомендується О± = 15 В°). Далі з початку координат проводять промінь OD і OE під певними кутами ОІ 1 і ОІ 2 до осі ординат. Ці кути визначають із співвідношень
В В В В В В
де n 1 і n 2 - відповідно показники політропи.
В
2. ДИНАМІЧНИЙ РОЗРАХУНОК
Динамічний розрахунок кривошипно-шатунного механізму (КШМ) полягає у визначенні сумарних сил і моментів, які виникають від тиску газів і від сил інерції.
Під час роботи двигуна на деталі КШМ діють:
- сили тиску газів в циліндрі;
- сили інерції зворотно-поступально рухомих мас;
- відцентрові сили.
Протягом кожного робочого циклу сили, що діють в КШМ, безперервно змінюються за величиною і напрямку. Тому для визначення характеру зміни цих сил по куту повороту колінчастого валу їх величини визначають для різних положень кривошипа через 30 В°. Результату динамічного розрахунку зводяться в таблиці. p> За час повного робочого циклу сила від тиску газів, сили інерції і ефективний крутний момент змінюються за величиною і напрямком. Відцентрова сила від обертових мас змінюється тільки за напрямком. У багатоциліндрових двигунах виникають поздовжні моменти від сил інерції зворотно-поступально і обертально рухомих мас (рис.1).
В
Рис.1. Схема сил і моментів, що діють в КШМ.
Р - сумарна сила, N - нормальна сила, S - сила, що діє по шатуну, До - сила, спрямована по радіусу кривошипа; Т - тангенціальна сила; П‰ - кутова швидкість; О± - кут повороту кривошипа; ОІ - кут нахилу шатуна від осі циліндра.
Основні вихідні дані для динамічного розрахунку - хід поршня, діаметр циліндра і індикаторна діаграма - отримують в тепловому розрахунку. Додатково необхідно вибрати і обгрунтувати довжину шатуна, маси поршневий і шатунної груп.
Для визначення довжини шатуна користуються величиною О» = R/L ш , рівній відношенню радіуса кривошипа R (половина ходу поршня S) до довжини шатуна. Для попередніх розрахунків приймаються О» = 0,25 - 0,30.
Маси поршневої групи m ш і неврівноважених частин кривошипа m k (кг) приймають по заданих питомою конструктивним масам, припадає на одиницю площі поршня F n
В
В
В В В В В В В
де F n - площа поршня, м 2
D = 60 - 100 мм
Питома маса поршня m ' n = 100 - 150 кг/м 2
Питома маса шатуна m ' ш = 120 - 200 кг/м 2
Питома маса m ' k = 150 - 200 кг/м 2
Великі значення m 'відповідають двигунам з великим діаметром циліндра. V - образні двигуни з двома шатунами на шатунної шийці мають великі значення m ' k .
