5 Построение диаграммы фаз газораспределения

Одними из основных параметров кривошипно-шатунного механизма являются диаметр D и ход S поршня. Для построения диаграммы фаз газораспределения вычислен ход и диаметр поршня.

Рабочий объем цилиндра, л [2]:

, (5.1)

где  - тактность двигателя,  = 4; P_с – заданная мощность двигателя, P_с=180 кВт; р_э - среднее эффективное давление цикла, МПа; i – заданное число цилиндров, i=5.

V_h = 30^. 4^. 180/1,2^. 1850^. 5 = 1,9 л. (5.2)

Рабочий объем (геометрический), м³ [2]:

,

где D - диаметр поршня, м; S- ход поршня, м.

, (5.3)

где S/D- заданное соотношение диаметра и хода поршня, S/D=1,2.

м;

Принято 130мм. Тогда мм.

Средняя скорость поршня, υ м/с

, (5.4)

м/с < 13 м/с = [ ].

Здесь [ ] — максимальная допускаемая скорость поршня, [ ]=13 м/с.

Для построения использованы значения углов, приведенных в задании. Моменты открытия и закрытия клапанов перенесены на индикаторную диаграмму и отмечены на ней точками на соответствующих участках рабочего цикла (рисунок 3а).

Под отрезком V_h ниже оси V построена полуокружность с радиусом, равным половине этого отрезка. Принято, что в определенном масштабе радиус полуокружности равен радиусу кривошипа, так как при движении поршня между мертвыми точками (в пределах рабочего объема) коленвал поворачивается на 180º, т.е. тоже описывает полуокружность.

Радиус кривошипа коленвала, r м:

r = S / 2 , (5.5)

r = 0,156/2 = 0,078 м.

Отрезок ОО₁ (см. диаграмму фаз газораспределения, рис.3):

, (5.6)

где λ- соотношение радиуса кривошипа и длины шатуна, λ=0,25.

м.

Из центра О₁ проведены лучи до пересечения с полуокружностью. Углы наклона лучей φ к горизонтальной оси соответствуют заданным значениям углов открытия и закрытия клапанов. В правой части полуокружности отложены углы открытия выпускного и закрытия впускного клапанов (соответственно φ₂ и φ₃ по заданию), так как эти процессы происходят в зоне НМТ. В левой части отложены углы открытия впускного φ₁ и закрытия выпускного φ₄ клапанов, так как эти процессы происходят в зоне ВМТ. В этой же зоне отложен угол опережения впрыска, который находится в диапазоне . Принято: [3]. Затем найдены проекции полученных на полуокружности точек на соответствующие участки индикаторной диаграммы. Точки пересечения обозначены цифрой, соответствующей индексу угла φ_i.

Диаграмма фаз газораспределения представлена на рисунке 3б. Развернутая – на рисунке 5.

l_ш = 4·78 = 312 мм