Расчёт недостающих технических данных

2.6.5.2.2. Расчёт недостающих технических данных

Средний крутящий момент по колен. валу:

Нм.

Площадь цилиндра (поршня):

м².

Суммарная площадь всех цилиндров:

м².

Объём рабочих камер:

м³.

Среднее индикаторное давление:

кПа или кгс/см²

— тактность ДВС.

Принимаем кгс/см².

Радиус кривошипа:

мм = 0,0381 м.

Отношение радиуса кривошипа r к длине шатуна l_ш .

2.6.5.2.3. Расчёт замещающей массы

поршневой группы

Замещающая масса поршневой группы:

, где

m_п — натуральная масса поршня;

m_ш— натуральная масса шатуна;

l_ш — расстояние между осями расточек шатуна в поршневой и кривошипной головке;

l_шк — расстояние от оси расточки в кривошипной головке шатуна и центром тяжести шатуна.

Конструктивная масса поршня:

.

Конструктивная масса шатуна:

.

Тогда кг;

кг.

Принимаем .

Замещающая масса поршневой группы (локализованная на оси пальца) равна:

кг.

2.6.5.2.4. Расчёт сил инерции поршневой группы

Силы инерции, приложенные к поршневой группе, вызываются возвратно-поступательным движением поршня. В расчётах рекомендуется учитывать 1-ую и 2-ую гармоники переменной силы инерции, приложенной к поршневой группе вдоль оси цилиндра:

— угол поворота кривошипа из верхнего мёртвого положения;

Наибольшее значение усилия на поршневой группе:

Максимальная величина ускорения поршня:

2.6.5.2.5. Расчёт переменной части опрокидывающего момента, создаваемой силами инерции на поршневой группе

Момент от силы инерции поршневой группы, передаваемый касательной составляющей усилия на шатуне на колен. вал, равен с точностью до 4-ой гармоники:

Амплитудные значения гармоник момента М_w :

2.6.5.2.6. Расчёт переменной части опрокидывающего момента от непостоянства давления газов

Опрокидывающий момент, действующий на корпус двигателя и далее на несущую конструкцию моторной установки в целом, равен крутящему моменту на оси колен. вала: М_опр = М_кр

Поэтому М_опр определяется выражением:

М_о — средний крутящий момент;

М_к — амплитудное значение к-ой гармоники момента;

w — угловая частота колебаний; для 4-х тактного двигателя w = (1/2)w_в; w_в — угловая скорость вращения колен. вала; — начальная фаза к-го момента.

М_к — определяют по формуле:

М_к = Т_гкrF_п , где

Т_гк — к-ая гармоника тангенциальной силы, отнесённой к единице площади цилиндра.

Так как w = 1/2w_в , то порядок k кратен 1/2:

k = 1/2; 1; 1^1/2; 2; 2^1/2...

Здесь P_i выражено в Мпа; для данного двигателя: P_i = 1 Мпа.

Подставляя в формулу r = 0,0381 м и F_п = 3,16710^-3 м², получим значение амплитуд гармоник момента.