4.2. Динамический расчет двигателя
4.2.1 Силы давления газов
Индикаторную диаграмму полученную в тепловом расчете, развертываем по углу поворота кривошипа по методу Брикса.
Определяем поправку Брикса:
Δ=R×l/(2×MS),мм , (94)
где MS- масштаб хода поршня на индикаторной диаграмме, мм в мм.
Δ=46×0,269/2×1=5,78мм.
Определяем масштабы развернутой диаграммы: соответственно давлений и удельных сил, полных сил, угла поворота кривошипа:
Mр =0,05 МПа в мм ;
Mр=МР×Fп , Н в мм ;
Mр=0,05× 0,00785×106=392,5 Н в мм;
Мj=3° в мм;
Мj¢=4×p/OB , рад в мм ;
Мj¢=4×p/240=0,0523 рад в мм.
По развернутой диаграмме определяем значения избыточного давления над поршнем Dрг=pг - p0 и заносим в графу 2, табл.6. динамического расчёта, в таблице даны значения углов поворота коленчатого вала φ через каждые 300 , а так же при φ=3750.
По Δрг определяем значения Рг и заносим в графу 3, табл.6.
(95)
4.2.2 Приведение масс частей КШМ
По табл. 22 [1] с учетом диаметра цилиндра, отношения S/D, рядного расположения цилиндров производим расчеты:
Определяем массу поршневой группы:
mп= m¢п×Fп , кг ; (96)
Для поршня из алюминиевого сплава принято m¢п=150 кг/м2
mп =150×0,00785=1,18 кг.
Определяем массу шатуна:
mш= m¢ш×Fп , кг ; (97)
Для стального кованного шатуна принимаем m¢ш=200 кг/м2
mш =200×0,00785= 1,57 кг.
Определяем массу неуравновешенных частей одного колена без противовесов:
mк = m¢к×Fп , кг ; (98)
Для литого чугунного вала принято m¢к=200 кг/м2.
mк =200×0,00785=1,57 кг.
Определяем массу шатуна, сосредоточенную на оси поршневого пальца:
mш.п=0,275×mш , кг ; (99)
mш.п =0,275×1,57 = 0,432 кг.
Определяем массу шатуна, сосредоточенную на оси кривошипа:
mш.к= 0,725×mш , кг ; (100)
mш.к =0,725×1,57 = 1,138 кг.
Определяем массы, совершающие возвратно-поступательное движение:
mj= mп+ mш.п , кг ; (101)
mj= 1,18+0,432=1,612 кг.
Определяем массы, совершающие вращательное движение:
mr= mк+ mш.к , кг ; (102)
mr =1,57+1,138= 2,708 кг.
4.2.3 Удельные и полные силы инерции
Из табл см из киниматики 8 переносим значение j в графу 4, табл 6 и определяем значения силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс (графа 5).
Pj = -j × mj / Fп ; Н. (103)
Определяем центробежную силу инерции вращающихся масс:
КR = -mr × R × w2, Н ; (104)
КR = -2,708 × 0,043 × 3462 = -13940 Н.
Определяем центробежную силу инерции вращающихся масс шатуна:
КR.ш = -mш.к × R × w2, Н ; (105)
КR.ш = -1,138 × 0,043 × 3462 = -5858 Н.
Определяем центробежную силу инерции вращающихся масс кривошипа:
КR.к = -mк × R × w2 , Н (106)
КR.к = -1,57 × 0,043 × 3462 = -8082 Н.
Таблица 6.- Результаты расчёта сил давления газов, а так же полных сил инерции
φ0 | Δрг, МПа | Рг, Н | j, м/с2 | Рj, Н |
0 | +0,018 | 141,3 | +6532 | -10530 |
30 | -0,011 | -86,4 | +5150 | -8302 |
60 | -0,011 | -86,4 | +1881 | -3032 |
90 | -0,011 | -86,4 | -1385 | +2233 |
120 | -0,011 | -86,4 | -3266 | +5265 |
150 | -0,011 | -86,4 | -3766 | +6071 |
180 | -0,011 | -86,4 | -3763 | +6066 |
210 | -0,011 | -86,4 | -3766 | +6071 |
240 | 0 | 0 | -3266 | +5265 |
270 | +0,050 | +392,5 | -1385 | +2233 |
300 | +0,230 | +1805,5 | +1881 | -3032 |
330 | +0,800 | +6280 | +5150 | -8302 |
360 | +2,200 | +17270 | +6532 | -10530 |
375 | +6,330 | +49690,5 | +6172 | -9949 |
390 | +3,750 | +29437,5 | +5150 | -8302 |
420 | +1,500 | +11775 | +1881 | -3032 |
450 | +0,700 | +5495 | -1385 | +2233 |
480 | +0,500 | +3925 | -3266 | +5265 |
510 | +0,325 | +2551,3 | -3766 | +6071 |
540 | +0,175 | +1373,8 | -3763 | +6066 |
570 | +0,050 | +392,5 | -3766 | +6071 |
600 | +0,018 | +141,3 | -3266 | +5265 |
630 | +0,018 | +141,3 | -1385 | +2233 |
660 | +0,018 | +141,3 | +1881 | -3032 |
690 | +0,018 | +141,3 | +5150 | -8302 |
720 | +0,018 | +141,3 | +6532 | -10530 |
... и точки расширения соединяем плавными кривыми. После этого достраиваем процессы газообмена. Полученная индикаторная диаграмма двигателя внутреннего сгорания дизеля MAN изображена на рисунке 14.1. Рисунок 14.1 - Индикаторная диаграмма ДВС MAN. Выводы Результаты расчетов и общепринятые границы изменения расчетных параметров сводим в таблицу. Таблица - Результаты расчетов. НАЗВАНИЕ ...
... 137.1 31.2 217.5 1590 634.3 105.6 29.7 360 1060 582.0 64.60 27.9 630 530 482.5 26.78 25,63 957.1 4. Заключение Первый раздел курсового проекта “Тепловой и динамический расчет двигателя” выполнен в соответствии с заданием на основе методической и учебной технической литературы. Рассчитанные показатели рабочего цикла, работы, размеров, кинематики и динамики проектируемого ...
... (кг.град.) – удельная газовая постоянная для воздуха. (1) Потери давления на впуске. При учете качественной обработки внутренних поверхностей впускных систем для карбюраторного двигателя можно принять β2 + ξВП = 2,8 и ωВП = 95 м/с. β – коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении ...
... из уравнения: (24) где – коэффициент выделения тепла; – низшая теплотворная топлива принимаем = 42,8 МДж/м3. Отсюда: 1.3.13 Давление конца сгорания Давление конца сгорания в двигателе с воспламенением от сжатия определяется: (25) 1.3.14 Степень предварительного расширения Степень предварительного расширения для двигателя с воспламенением от сжатия определяется по ...
0 комментариев