- •Введение
- •1.Анализ двигателя-прототипа
- •1.1 Анализ параметров и показателей двигателя прототипа
- •1.2 Описание особенностей конструкции дизеля-прототипа
- •1.3 Задачи проекта
- •2. Расчет рабочего цикла двигателя
- •2.1 Выбор и обоснование основных данных расчета рабочего цикла двигателя
- •2.2 Расчет рабочего цикла двигателя
- •2.3 Расчет и построение индикаторной диаграммы
- •2.4 Исследование влияния коэффициента продувки и максимального давления цикла на параметры и показатели рабочего цикла двигателя при неизменном давлении наддува .
- •2.5 Выводы по разделу
- •3. Силовой анализ кривошипно-шатунного механизма двигателя
- •3.1 Цель силового анализа двигателя
- •3.2 Методика расчета
- •3.3 Исходные данные расчета
- •3.4 Результаты расчета сил в кшм двигателя
- •3.5 Расчет степени неравномерности вращения коленчатого вала двигателя
- •3.6 Выводы по разделу
- •4. Описание спроектированного двигателя
- •4.1 Основная техническая характеристика спроектированного двигателя
- •4.2 Параметры цикла спроектированного двигателя
- •4.3 Особенности конструкции спроектированного двигателя
- •4.4 Выводы по разделу
- •Заключение
- •Приложение а
- •Приложение б
- •Приложение в
3.3 Исходные данные расчета
Раздел характеристик двигателя
– тактность двигателя (в используемой программе: для Ч-ДВС);
– число цилиндров двигателя;
– число цилиндров, работающих на одну шатунную шейку коленчатого вала (для рядного двигателя );
– число нащечных противовесов коленчатого вала (в данном расчете противовесы не учитываются).
Раздел порядка вспышек в цилиндрах
Принят следующий порядок работы цилиндров 1-5-3-6-2-4;
Раздел характеристик КШМ
– частота вращения коленчатого вала, ;
– постоянная КШМ (отношения радиуса кривошипа к длине шатуна; значение определено по чертежу);
– расчетный интервал, ;
Давления , а также параметры приняты по результатам расчета рабочего цикла двигателя (см. 2-ой раздел проекта):
– давление в цилиндре в процессе сжатия, МПа;
– давление в конце процесса сжатия, МПа;
– максимальное давление цикла, МПа;
– давление в конце процесса расширения, МПа;
– давление в подпоршневой полости (для Ч-ДВС ), МПа;
– степень сжатия;
– степень предварительного расширения;
– показатель политропы сжатия;
– показатель политропы расширения;
– доля хода поршня, потерянная при сжатии за счет газораспределительных органов (для Ч-ДВС );
– доля хода поршня, потерянная при расширении за счет газораспределительных органов;
– диаметр цилиндра, см;
– радиус кривошипа, см;
– масса поршня, кг;
– масса шатуна, кг;
– масса колена вала, кг.
3.4 Результаты расчета сил в кшм двигателя
Схема векторов сил в КШМ для положения механизма, указанного в задании, показана на рисунке 3.1. Модули векторов сил определены по распечатке результатов работы программы КРУИС, размещенной в ПРИЛОЖЕНИИ В к расчетно-пояснительной записке.
Диаграммы движущей силы , нормальной силы , силы, действующей по шатуну , радиальной силы , тангенциальной силы , действующей в одном цилиндре и диаграмма суммарной тангенциальной силы представлены соответственно на рисунках 3.2-3.7. Значения сил определены по распечатке результатов работы программы КРУИС (таблицы 1 и 3).
На диаграмме указана средняя суммарная тангенциальная сила . Она определена как отношение площади между линией и осью абсцисс к длине диаграммы.
Средний крутящий момент, , создаваемый многоцилиндровым двигателем:
Проверка правильности расчета и динамики двигателя в целом выполнена по расчетной индикаторной мощности двигателя, кВт:
где – частота вращения коленчатого вала, .
Рассчитанная по формуле отличается от индикаторной мощности, указанной в расчете рабочего цикла двигателя ( ), на 2 . Указанное различие свидетельствует о достаточно высокой точности расчетов и построений диаграмм сил.
Рисунок 3.1. – Схема сил, действующих в КШМ одного цилиндра
Рис. 3.2. – Движущая сила
Рис. 3.3. – Нормальная сила
Рис. 3.4. – Сила, действующая по оси шатуна
Рис. 3.5. – Радиальная составляющая Z
Рис. 3.6. – Тангенциальная составляющая t
Рис 3.7. – Суммарная тангенциальная сила