1 Рекомендуемые масштабы
а) масштаб давления : mp=0.025 (Мпа/мм)
б) масштаб перемещения поршня : ms=0.75 (мм*S/мм)
2
3
4
5
6
7 Строим кривые линии политроп сжатия и расширения
Расчёт производится по девяти точкам.
Политропа сжатия | Политропа расширения | |||||||
№ точек | ||||||||
1 | 18 | 7.5 | 14.58 | 47.83 | 1.19 | 13.18 | 203.57 | 5.09 |
2 | 20.5 | 6.6 | 12.3 | 40.35 | 1.0 | 11.19 | 172.84 | 4.32 |
3 | 23.5 | 5.775 | 10.3 | 33.78 | 0.84 | 9.43 | 145.69 | 3.64 |
4 | 32.8 | 4.125 | 6.58 | 21.59 | 0.54 | 6.13 | 94.71 | 2.36 |
5 | 41 | 3.3 | 4.89 | 16.05 | 0.40 | 4.61 | 71.18 | 1.78 |
6 | 54.6 | 2.475 | 3.3 | 10.94 | 0.27 | 3.19 | 49.25 | 1.23 |
7 | 82 | 1.65 | 1.95 | 6.38 | 0.16 | 1.89 | 29.31 | 0.73 |
8 | 108.7 | 1.245 | 1.3 | 4.38 | 0.11 | 1.32 | 20.44 | 0.51 |
9 | 135.3 | 1 | 1 | 3.28 | 0.08 | 1.0 | 15.44 | 0.38 |
8 Построение диаграммы,соответствующей реальному (действительному)
циклу.
Угол опережения зажигания :
Продолжительность задержки воспламенения (f-e) составляет по углу
поворота коленвала :
С учётом повышения давления от начавшегося до ВМТ сгорания давление конца сжатия Pcl (точка сl) составляет:
Максимальное давление рабочего цикла Pz достигает величины
Это давление достигается после прохождения поршнем ВМТ при повороте коленвала на угол
Моменты открытия и закрытия клапанов определяются по диаграммам фаз газораспределения двигателей-протатипов,имеющих то же число и расположение цилиндров и примерно такую же среднюю скорость поршня,что и проектируемый двигатель.
В нашем случае прототипом является двигатель ЗИЛ-130. Его характеристики:
Определяем положение точек :
Динамический расчёт
Выбор масштабов:
Давления
Угол поворота коленвала
Ход поршня
Диаграмма удельных сил инерции Pj возвратно-поступательных движущехся масс КШМ
Диаграмма суммарной силы ,действующей на поршень
; избыточное давление газов
Диаграмма сил N,K,T
Аналитическое выражение сил:
угол поворота кривошипа
угол отклонения шатуна
Полярная диаграмма силы Rшш ,действующей на шатунную шейку коленвала.
Расстояние смещения полюса диаграммы
Расстояние от нового полюса Пшш до любой точки диаграммы равно геометрической сумме векторов Krш и S
Анализ уравновешенности двигателя
У 4х тактного V-образного 8ми цилиндрового двигателя коленвал несимметричный.Такой двигатель рассматривают как четыре 2ух цилиндровых V-образных двигателя,последовательно размещённых по оси коленвала.
Равнодействующая сил инерции I порядка каждой пары цилиндров, будучи направлена по радиусу кривошипа,уравновешивается противовесом,т.е. в двигателе с противовесами:
Сила инерции 2-го порядка пары цилиндров:
Все эти силы лежат в одной плоскости,равны по абсолютному значению, но попарно отличаются лишь знаками.Их геометрическая сумма = 0.
Моменты от сил инерции II порядка,возникающие от 1-й и 2-й пар цилиндров,равны по значению и противоположены по знаку;точно так же от 2-й и 3-й пар цилиндров.
Диаграмма суммарного индикаторного крутящего момента Мкр
Величина суммарного крутящего момента от всех цилиндров получается графическим сложением моментов от каждого цилиндра,одновременно действующих на коленвал при данном значении угла
Последовательность построения Мкр :
На нулевую вертикаль надо нанести результирующую суммирования ординат 0+3+6+9+12+15+18+21 точек,на первую 1+4+7+10+13+16+19+22
точек и т.д.
Потом сравнивается со значением момента полученного теоретически.
Проверка правельности построения диаграммы:
Схема пространственного коленчатого вала 8 цилиндрового V-образного двигателя
№ | | Pr |
| Pj | P | tg | N | K | T | ||
0 | 0 | 1 | 1.260 | -40 | -39 | 0 | 0 | 1 | -39 | 0 | 0 |
1 | 30 | -1 | 0.996 | -31.6 | -32.6 | 0.131 | -4.3 | 0.801 | -26.1 | 0.613 | -20 |
2 | 60 | -1 | 0.370 | -11.8 | -12.8 | 0.230 | -3 | 0.301 | -3.8 | 0.981 | -12.5 |
3 | 90 | -1 | -0.260 | 8.2 | 7.2 | 0.267 | 1.9 | -0.267 | -1.9 | 1 | 7.2 |
4 | 120 | -1 | -0.630 | 20 | 19 | 0.230 | 4.4 | -0.699 | -13.3 | 0.751 | 14.2 |
5 | 150 | -1 | -0.736 | 23.3 | 22.3 | 0.131 | 3 | -0.931 | -20.7 | 0.387 | 8.6 |
6 | 180 | -1 | -0.740 | 23.5 | 22.5 | 0 | 0 | -1 | -22.5 | 0 | 0 |
7 | 210 | 0 | -0.736 | 23.3 | 23.3 | -0.131 | -3 | -0.931 | -21.7 | -0.387 | -9 |
8 | 240 | 1 | -0.630 | 20 | 21 | -0.230 | -4.8 | -0.699 | -14.7 | -0.751 | -15.7 |
9 | 270 | 2 | -0.260 | 8.2 | 10.2 | -0.267 | -2.7 | -0.267 | -2.7 | -1 | -10.2 |
10 | 300 | 8 | 0.370 | -11.8 | -3.8 | -0.230 | 0.9 | 0.301 | -1.1 | -0.981 | 3.7 |
11 | 330 | 24 | 0.996 | -31.6 | -7.6 | -0.131 | 1 | 0.801 | -6.1 | -0.613 | 4.6 |
12 | 360 | 54 | 1.260 | -40 | 14 | 0 | 0 | 1 | 14 | 0 | 0 |
12’ | 370 | 169 | 1.229 | -39 | 130 | 0.045 | 5.8 | 0.977 | 127 | 0.218 | 28.3 |
12’’ | 380 | 152 | 1.139 | -36.1 | 115.9 | 0.089 | 10.3 | 0.909 | 105.3 | 0.426 | 49.4 |
13 | 390 | 106 | 0.996 | -31.6 | 74.4 | 0.131 | 9.7 | 0.801 | 59.6 | 0.613 | 45.6 |
14 | 420 | 45 | 0.370 | -11.8 | 33.2 | 0.230 | 7.6 | 0.301 | 10 | 0.981 | 32.5 |
15 | 450 | 24 | -0.260 | 8.2 | 32.2 | 0.267 | 8.6 | -0.267 | -8.6 | 1 | 32.2 |
16 | 480 | 15 | -0.630 | 20 | 35 | 0.230 | 8 | -0.699 | -24.5 | 0.751 | 26.3 |
17 | 510 | 10 | -0.736 | 23.3 | 33.3 | 0.131 | 4.4 | -0.931 | -31 | 0.387 | 12.9 |
18 | 540 | 6 | -0.740 | 23.5 | 29.5 | 0 | 0 | -1 | -29.5 | 0 | 0 |
19 | 570 | 2 | -0.736 | 23.3 | 25.3 | -0.131 | -3.3 | -0.931 | -23.5 | -0.387 | -9.8 |
20 | 600 | 1 | -0.630 | 20 | 21 | -0.230 | -4.8 | -0.699 | -14.7 | -0.751 | -15.8 |
21 | 630 | 1 | -0.260 | 8.2 | 9.2 | -0.267 | -2.4 | -0.267 | -2.4 | -1 | -9.2 |
22 | 660 | 1 | 0.370 | -11.8 | -10.8 | -0.230 | 2.5 | 0.301 | -3.2 | -0.981 | 10.6 |
23 | 690 | 1 | 0.996 | -31.6 | -30.6 | -0.131 | 4 | 0.801 | -24.5 | -0.613 | 18.7 |
24 | 720 | 1 | 1.260 | -40 | -39 | 0 | 0 | 1 | -39 | 0 | 0 |
... 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 ...
... двигателя Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма выполняется с целью определения суммарных сил и моментов, возникающих от давления газов и от сил инерции. Результаты динамического расчета используются при расчете деталей двигателя на прочность и износ. В течение каждого рабочего цикла силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме, непрерывно изменяются по величине и направлению. ...
... вала. Таблица 4.3. Результаты расчета крутящего момента По полученным в табл 8. данным Мкр строим график в масштабе Мм= и Мφ=3º в мм. Определяем средний крутящий момент двигателя: – по данным теплового расчета: Мкр.ср.= Мi = Ме / ηм , Н×м ; (116) Мкр.ср.= 220,81 / 0,879 = 251,2 Н×м. – по площади, заключенной под кривой Мкр: Мкр.ср= (F1-F2) ·Мм / ...
... 85 231,9 149,4 19,7 10 6018 83,4 248,4 132,4 20,7 11 6600 77,5 269 112,2 20,8 По полученным значениям производим построение внешней скоростной характеристики. 3 Динамический расчет КШМ двигателя 3.1 Расчет сил давления газов Сила давления газов, Н: (3.1) где – атмосферное давление, МПа; , – абсолютное и избыточное давление газов над поршнем в рассматриваемый ...
0 комментариев