1.3 Обчислення роботи позиційних сил двигуна

1.3.1 Визначення позиційної сили

Початкові умови:

- ступінь зтиску ζ=13,10

- тиск на початку такта зтиску Р_п.зт.= 1,810

- ступінь попереднього підвищення тиску λ_т=1,6

- ступінь попереднього розширення ρ=1,867

- показник політропи при зтиску n₂=1,310

- показник політропи при розширенні n₃=1,170

Абсолютний тиск в характерних точках (в.т., н.т.)

Значення газової сили при:

На такті зтиску:

;

Обчислюємо значення потенційної газової сили при проміжних кутах повороту колінчастого валу та результати записуємо до таблиці 1.3.1.

На основі значень сили в характерних точках будуємо графік.

Таблиця 1.3.1 – Значення потенційної газової сили

φ	bz	P		φ	bz	P
180	1,0	0,81		360	13,1	173,81
210	1,05	0,93		390	6,62	77,66
240	1,24	1,39		420	2,89	28,82
270	1,69	2,61		450	1,69	14,97
300	2,89	6,27		480	1,24	10,06
330	6,62	20,53		510	1,05	8,14
360	13,1	51,64		540	1,0	7,62

1.3.2 Визначення функції роботи позиційних сил

Функція роботи зтиску визначається за формулою:

якщо:

ζ=17,1

n₂=1,31

Формула набуває вигляду:

Обчисленні значення записуємо до таблиці 1.3.2.1.

Функція роботи розширення визначається за формулою:

якщо:

ζ=13,1

n₃=1,17

b_Δz=ζ=13,1

Формула набуває вигляду:

Обчисленні значення записуємо до таблиці 1.3.2.2.

Збиткову роботу знаходимо за формулою:

де:

А₀=М₀=Р₀·Sп=208,32 Н·м

φ – кут повороту колінчастого валу [рад.]

Формула набуває вигляду:

Функція моменту знаходиться за формулою:

М_р=Р·z′

де:

Р – потенційна газова сила.

Знайдені значення моментів записуємо до таблиць 1.3.2.1 та 1.3.2.2 відповідно до тактів.

Для знайдення моменту та роботи інших циліндрів визначенні значення переносимо на фазові кути та записуємо до таблиць 1.3.2.3 та 1.3.2.4 відповідно.

Для знаходження сумарної роботи та сумарного моменту – сумуємо моменти та роботу по строчках.

Таблиця 1.3.2.1 – Геометричні та силові характеристики процесу зтиску в циліндрі.

φ	Z^~	bz	P^~	Aзт^~	Mp^~
180	1,000	1,000	0,810	0,000	0,000
210	0,947	1,050	0,930	-0,046	-0,190
240	0,792	1,240	1,390	-0,224	-0,540
270	0,556	1,690	2,610	-0,679	-1,310
300	0,292	2,890	6,270	-1,754	-3,020
330	0,081	6,620	20,530	-4,117	-6,120
360	0,000	13,100	51,640	-6,712	0,000

Таблиця 1.3.2.2 – Геометричні та силові характеристики процесу розширення в циліндрі.

φ	Z^~	bz	P^~	Aрозш^~	Mp^~
360	0,000	13,100	173,810	-6,712	0,000
390	0,081	6,620	77,660	-0,005	32,170
420	0,292	2,890	28,820	9,730	13,890
450	0,556	1,690	14,970	15,166	7,490
480	0,792	1,240	10,060	18,052	3,860
510	0,947	1,050	8,140	19,453	1,640
540	1,000	1,000	7,620	19,871	0,000

Таблиця 1.3.2.3 - Зведені моменти окремих циліндрів та двигуна в цілому (в абсолютному вигляді)

f		Мр1		Мр2	М(д)
0	впуск	0,000	випуск	0,000	0,000
30		0,000		0,000	0,000
60		0,000		0,000	0,000
90		0,000		0,000	0,000
120		0,000		0,000	0,000
150		0,000		0,000	0,000
180		0,000		0,000	0,000
210	зтиск	-0,190	впуск	0,000	-39,040
240		-0,540		0,000	-111,040
270		-1,310		0,000	-271,010
300		-3,020		0,000	-626,780
330		-6,120		0,000	-1270,700
360		0,000		0,000	0,000
390	розширення	23,170	зтиск	-0,190	4768,380
420		13,890		-0,540	2771,420
450		7,490		-1,310	1282,360
480		3,860		-3,020	174,810
510		1,640		-6,120	-930,190
540		0,000		0,000	0,000
570	випуск	0,000	розширення	23,170	4807,420
600		0,000		13,890	2882,460
630		0,000		7,490	1553,370
660		0,000		3,860	801,600
690		0,000		1,640	340,510
720		0,000		0,000	0,000

Таблиця1.3.2.4 – Робота окремих циліндрів та двигуна в цілому.

f		Ац(1)		Ац(2)	А(д)	Азб
0	впуск	0,000	випуск	0,000	0,000	0,000
30		0,000		0,000	0,000	-261,800
60		0,000		0,000	0,000	-523,600
90		0,000		0,000	0,000	-785,400
120		0,000		0,000	0,000	-1047,200
150		0,000		0,000	0,000	-1309,000
180		0,000		0,000	0,000	-1570,800
210	зтиск	-0,046	впуск	0,000	-0,046	-1839,900
240		-0,224		0,000	-0,224	-2129,840
270		-0,679		0,000	-0,679	-2463,580
300		-1,754		0,000	-1,754	-2895,340
330		-4,117		0,000	-4,117	-3530,640
360		-6,712		0,000	-6,712	-4202,760
390	розширення	-0,005	зтиск	-0,046	-0,051	-3411,520
420		9,730		-0,224	9,506	-2162,330
450		15,166		-0,679	14,487	-1636,620
480		18,052		-1,754	16,298	-1612,090
510		19,453		-4,117	15,336	-2025,900
540		19,871		-6,712	13,159	-2631,970
570	випуск	19,871	розширення	-0,005	19,866	-1833,420
600		19,871		9,730	29,601	-556,090
630		19,871		15,166	35,037	41,560
660		19,871		18,052	37,923	236,060
690		19,871		19,453	39,324	195,740
720		19,871		19,871	39,742	0,000