Диаграмма изменения силы S и есть полярная диаграмма сил, действующих на шатунную шейку, но без учета центробежной силы массы шатуна Кrш, отнесенной к его нижней головке:
,
где кг
При установившемся движении сила Н.
имеет постоянную величину. Ее действие изменяет величину силы К, что учитывается переносом начала координат, построенной полярной диаграммы сил вниз по оси К на величину Кrш/mK мм. Полученная точка Ош является новым полюсом, а ранее построенная кривая относительно него будет полярной диаграммой сил, действующих на шатунную шейку.
Вектор, направленный из полюса Ош к любой точке кривой на диаграмме, определяет в выбранном масштабе величину и направление Rшш нагрузки на шатунную шейку для соответствующего угла поворота коленчатого вала.
3.4 Построение графика суммарного крутящего момента
Для построения кривой суммарного крутящего момента Мi = Мкрср многоцилиндрового двигателя графически суммируем кривые крутящих моментов от каждого цилиндра, сдвигая влево одну кривую относительно другой на угол и поворота кривошипа между вспышками.
Для двигателя с равными интервалами между вспышками суммарный крутящий момент для четырехтактного двигателя будет периодически повторятся через:
Поскольку , а R = const, то кривая будет отличаться от кривой лишь масштабом.
- определили графическим путем
Масштаб крутящего момента ,
Таблица 5
|
Угол повор. коленч. вала, град. |
Крутящий момент для цилиндра, Н·м |
Суммарный крутящий момент, Н·м |
Площадь ограниченная графиком суммарного крутящего момента |
|||||
|
№№ цилиндров |
||||||||
|
1 |
3 |
4 |
2 |
|||||
|
0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
между коорд. |
||
|
30 |
-303,7 |
119,7 |
-151,0 |
-146,7 |
-481,7 |
0°-30° |
-7226,2 |
|
|
60 |
-183,3 |
103,6 |
-246,3 |
-243,4 |
-569,3 |
30°-60° |
-15765,8 |
|
|
90 |
127,8 |
274,4 |
-134,9 |
-146,7 |
120,7 |
60°-90° |
-6729,6 |
|
|
120 |
239,2 |
307,3 |
178,7 |
128,4 |
853,6 |
90°-1200° |
14614,1 |
|
|
150 |
146,5 |
173,0 |
302,2 |
203,3 |
824,9 |
120°-150° |
25177,7 |
|
|
180 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
150°-180° |
12373,7 |
Средний крутящий момент Мкр.ср. определяется по площади, лежащей под кривой графика суммарного Мкр.:
Нм,
где F1 и F2 - соответственно положительная и отрицательная площади под кривой суммарного Мкр, мм2;
L - длина интервала между вспышками по диаграмме крутящего момента, мм.
Найденный момент Мкр.ср. представляет собой средний индикаторный момент двигателя.
Эффективный крутящий момент двигателя:
Значение зМ определено в разделе 2.7. Значение эффективного крутящего момента, полученное по данной формуле, должно совпадать с величиной Ме, вычисленной ранее.
Нм
Погрешность вычислений составляет:
Относительная погрешность вычислений Мкр.ср не превышает
Заключение
В результате выполнения курсовой работы был произведен тепловой и динамический расчет двигателя ВАЗ-2103.
Проведя тепловой расчет, определили параметры рабочего тела в цилиндре двигателя, а также произвели оценочные показатели процесса, позволяющие определить параметры двигателя и оценить его мощностные и экономические показатели.
При выполнении динамического расчета определили действующие на кривошипно-шатунный механизм силы, а также крутящий момент, развиваемый двигателем.
Список литературы
1. Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Автомобильные двигатели» для студентов специальности 1-37 01 06 - Новополоцк, 2001.-86 с.
2. Термодинамика, теплопередача и двигатели внутреннего сгорания / Железко Б.Е., Адамов В.М., Есьман Р.И.- Мн.: «Выш.шк.»,1985.- 272 с.
3. Техническая термодинамика / Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 416 с.
4. Автомобили. Основы конструкций / Вахламов В.К.- М.: Издательский центр «Академия», 2008.- 528с.
5. Вершина, Г.А. Тепловой расчет двигателей внутреннего сгорания: учебно-методическое пособие для студентов специальности 1-37 01 01 «Двигатели внутреннего сгорания» / Г.А. Вершина, Г.М. Кухаренок, Д.Г. Гершань.- Минск: БНТУ, 2016. - 51 с.
6. Лиханов В.А., Деветьяров Р.Р. Расчет автомобильных двигателей: Учебное пособие. - 2-е изд., испр. и доп. - Киров: Вятская ГСХА, 2008. - 176 с.
7. Мелисаров, В.М. Тепловой расчёт и тепловой баланс дизельного двигателя без наддува и с турбонаддувом. Расчёт основных деталей двигателя: учебное пособие / В.М. Мелисаров, М.А. Каменская, П.П. Беспалько, А.М. Каменский. - Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2011. - 100 с.