- •Введение
- •Содержание
- •Реферат
- •Расчёт рабочего цикла двигателя
- •Процесс впуска.
- •1.2.Процесс сжатия.
- •1.3.Процесс сгорания.
- •1.4.Процесс расширения.
- •1.5.Определение среднего индикаторного давления
- •1.6. Определение основных размеров двигателя и показателей его топливной экономичности
- •Принятые оптимальными результаты машинного расчета используются в дальнейшем при построении индикаторной диаграммы в динамическом расчёте.
- •1.7.Построение индикаторной диаграммы
- •1.8. Тепловой баланс двигателя
- •1.9. Исследование взаимосвязи параметров рабочего цикла.
- •2. Динамический расчёт двигателя внутреннего сгорания
- •2.1. Определение силы давления газов.
- •2.2. Определение сил инерции
- •2.3. Определение сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала
- •2.4. Построение диаграммы тангенциальных сил
- •2.5 Расчёт маховика проектируемого двигателя.
- •2.6. Расчет подшипника кривошипной головки шатуна.
- •Список использованной литературы
2.2. Определение сил инерции
Действующая на поршень сила инерции масс, совершающих возвратно-поступательное движение, равна:
Pj= Pj1 + Pj2,
где Pj1=-mjRω2cosα-сила инерции первого порядка;
Pj2=-mjRω2λcos2α-сила инерции второго порядка.
Следовательно, Pj=-mjRω2(cosα+λ cos2α), Н,
где mj=mп+0,275 mш;
mп – масса поршневого комплекта, кг;
mш – масса шатуна, кг;
Значения масс деталей кривошипно-шатунного механизма принимают при расчете, ориентируясь на данные по соответствующему прототипу двигателя.
Угловая скорость вращения коленчатого вала равна:
, с-1.
Силы инерции первого и второго порядка, а также их результирующую можно определить аналетически.
2.3. Определение сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала
На шатунную шейку действуют две силы:
сила Рt, действующая по шатуну;
центробежная сила инерции Рс.
Сила, действующая по шатуну, определяется по уравнению:
Рt= Ррез/cos β,
где β-угол отклонения оси шатуна от оси цилиндра при повороте коленчатого вала на угол α.
Центробежная сила инерции равна: PC=-mRRω2,
где mR= mК+0,725mш; mК-не уравновешенная часть коленчатого вала; mш-масса шатуна.
Геометрическая сумма сил РC и Pt образует результирующую силу Rш, действующую на шатунную шейку.
Сила Rш раскладывается на две составляющие:
1) сила Z-радиальная сила, действующая по радиусу кривошипа:
Z =Pрез* cos(α+β)/cos β.
2) сила T-тангенциальная, перпендикулярная радиусу кривошипа:
T= Pрез*sin(α+β)/cos β.
Сила Т считается положительной, если её действие совпадает с направлением вращения коленвала, и отрицательной, если она направлена в противоположную сторону.
Результирующая сила Rш подсчитывается по формуле:
R ш= .
На основании расчётов строим график Rш=f(α).
2.4. Построение диаграммы тангенциальных сил
Для многоцилиндровых двигателей строится суммарная диаграмма тангенциальных усилий, действующих в каждом цилиндре.
На суммарной диаграмме тангенциальных усилий четырехтактного двухцилиндрового двигателя наносятся 2 диаграммы, сдвинутые одна относительно другой на 180. Если порядок работы цилиндров 1-2-0-, и на 540 при порядке 1-0-0-2. Для четырехцилиндовых четырехтактных двигателей отдельные диаграммы должны быть сдвинуты по фазе одна относительно другой на 180, у шестицилиндровых на 120.
У четырехцилиндровых двигателей на одном участке суммарной диаграммы строятся 4 отдельных графика, на остальных участках – только их результирующие. Суммарная диаграмма тангенциальных сил может быть получена аналитически.