Зміст
Вступ
1. Хімічні реакції при горінніпалива
2. Розрахунок процесів дійсногоциклу індикаторних та ефективних показників дійсного циклу двигуна
4. Розрахунок параметрів циліндрата тепловий баланс двигуна
5. Побудова зовнішньої швидкісноїхарактеристики двигуна
6. Кінематичний розрахуноккривошипно-шатуного механізму
7. Побудова індикаторної діаграмициклу двигуна
8. Динамічний розрахунок кривошипно-шатунногомеханізму
9.Розрахунок та побудоваграфіків залежностей
10. Розрахунок та побудоваповерхневих діаграм
Висновки
Література
Вступ
Впровадження досягнень науково-технічногопрогресу в автомобілебудуванні та на автомобільному транспорті вимагає творчогопідходу до вирішення наукових і практичних завдань, які стоять перед робітникамицих галузей, що в свою чергу передбачає необхідність підвищення якості підготовкиі перепідготовки кадрів для них.
В областірозвитку і удосконалення автомобільних двигунів основними задачами на сучасномкетапі являється:
· зниження паливної економічності;
· питомої маси;
· вартості їх виготовлення і експлуатації;
· боротьба з токсичними викидами в атмосферу;
· зниження шуму при експлуатауії двигунів.
Виконанняцих задач вимагає від спеціалістів, пов’язаних з виробництвом та експлуатацією автомобільнихдвигунів, глибоких знань теорії, конструкції та розрахунку двигунів внутрішньогозгоряння.
Важливимчином у придбанні даних знань, що базуються на основних теоретичних положеннях дисципліни«Автомобільні двигуни».
Курс «Автомобільнідвигуни» є одним з базових у справі підготовки інженерно-технічних працівників автомобільноготранспорту.
Сучаснаавтомобільна силова установка (автомобільний двигун) являє собою одну з найскладнішихмашин, здатних перетворювати теплоту, що виділяється при згорянні палива, у механічнуроботу. Процеси згоряння, виділення теплоти і перетворення її в механічну роботупродуктами згоряння відбувається у середині двигуна. Звідси й назва – двигуни внутрішньогозгоряння (ДВЗ).
1.Хімічні реакції при горінні палива
Теоретичнонеобхідна кількість повітря для згоряння 1 кг палива:
/>, кг.повітря/кг.палива.
l0=/>кг.повітря/кг.палива./>
Складпалива: бензинів – С = 0,870; Н = 0,145; О = 0; дизельного палива –
С = 0,870;Н = 0,126; О = 0,004. Вид палива повинен відповідати прототипу двигуна, що заданийу таблиці вихідних параметрів.
Теоретичнонеобхідна кількість повітря для згоряння палива:
/>, кмоль.повітря/кг.палива.
L0=/> кмоль.повітря/кг.палива.
Коефіцієнтнадлишку повітря aу режимі номінальної потужностіприймають за таблицею вихідних параметрів α =0.82
Кількістьсвіжого заряду
/>, кмоль свіжого заряду/кг.палива.
M1=0.82·/>=0.4246 кмоль свіжогозаряду/кг.палива.
Кількістьдвоокису вуглецю (СО2) у продуктах згорянняза умови:
a/>, кмоль/кг.палива,
MCO2= /> кмоль/кг.палива,
де/>; для нафтових рідких палив к = 0,45...0,53. />
Кількістьокису вуглецю (СО) у продуктах згорянняза умови:
a, кмоль/кг.палива.
MCO=/> кмоль/кг.палива.
Кількістьводяної пари (Н2О) у продуктах згоряння
за умови:
a, кмоль/кгпалива.
MH2O=/> кмоль/кг палива.
Кількістьводню (Н2) у продуктах згорянняза умови:
a, кмоль/кгпалива.
MH2=/> кмоль/кг палива.
Кількістькисню (О2) у продуктах згорянняза умови:
a, кмоль/кг.палива.
Кількістьазоту (N2) у продуктах згоряння
/>, кмоль/кг.палива.
MN2=/> кмоль/кг.палива
Загальнакількість продуктів згоряння рідкого палива
/>, кмоль/кг.палива.
M2=/> кмоль/кг.палива.
Змінакількості робочого тіла при згорянні палива
/>, кмоль/кг.палива.
∆M=/> кмоль/кг.палива.
Коефіцієнтмолекулярної зміни паливної суміші
/>.
/>
Нижчатеплота згоряння рідкого палива за формулою Менделєєва
/>, кДж/кг.палива.
Hu=/> кДж/кг.палива.
Вмістсірки S та вологи W у паливі приймають рівними 0. />
Хімічнанеповнота згорянняза умови:
a, кДж/кгпалива.
∆Hu=/> кДж/кг палива.
Теплотазгоряння паливної суміші:
/>, кДж/кмоль пал.суміші.
Hпал.сум=/> кДж/кмоль пал.суміші.
Розрахунокпроцесів дійсного циклу
Тискнавколишнього середовища для розрахунків Р0= 0,10 МПа.
Температуранавколишнього середовища для розрахунків Т0 = 293 К.
Тисксередовища, звідки повітря надходить у циліндр.У випадку відсутності наддуву Рк = Р0.
Температурасередовища, звідки повітря надходить у циліндр
При відсутностінаддуву Рк= Р0, а Тк= Т0.
Тискзалишкових газів у циліндрі двигуна перед початком процесу наповнення: при відсутності наддуву/>, МПа;
Pr=/> МПа
Температурузалишкових газів Tr =1050 K
Густиназаряду при наповненні:
при відсутностінаддуву />, кг/м3;
/> кг/м3
де В =287Дж/кг×град — питома газова стала./>
При відсутностінаддуву приймають />.
Втратитиску при наповненні
/>, МПа,
∆Pa=/> МПа
де b — коефіцієнт затуханняшвидкості руху заряду у перерізі циліндра;
xВП – коефіцієнт опору впускної системи, віднесений донайбільш вузького його перерізу, />; />
wВП = 50...150 м/с — середня швидкістьруху заряду у найменшому перерізі впускної системи в м/с. Значення wВПприймають за таблицеювих. пар.
Тисккінця впуску
/>, МПа
Pa=/> МПа
Температурапідігріву свіжого заряду DТ. Приймається
DТ=10ºС.
Коефіцієнт залишкових газів
/>,
/>.
де e — ступінь стиску, приймаєтьсяза табл. вих. пар.
Температурав кінці наповнення
/>, К.
Ta=/> К.
Коефіцієнтнаповнення
/>.
/>.
Середнійпоказник адіабати стиску k1=1,378
Визначаєтьсяза номограмою Додатку Е (рис. Е-1) у залежності від ступеня стиску e і температури в кінцінаповнення Та. />
Значенняпоказника політропи стиску n1в залежності від k встановлюють у межах:
для бензиновихдвигунів (k1-0,01)…(k1-0,04); Приймаємо n1=1,338
Тиску кінці теоретичного стиску
/>, МПа.
Pc=/> МПа
Температурау кінці теоретичного стиску
/>, К.
Tc=/> К
Середнямольна теплоємність свіжого заряду у кінці стиску
/>, кДж/кмоль×град.,
/> кДж/кмоль×град
де tс — температура у кінцістиску в °С (tс= Tс-273°).
Середнямольна теплоємність залишкових газів
/> =23,3796 кДж/кмоль×град
/> визначається в залежностівід коефіцієнта надлишку повітря a і температури у кінці стискуtсшляхом інтерполяціїза таблицею В-1 Додатку В
Середнямольна теплоємність робочої суміші
/>, кДж/кмоль×град.
/> кДж/кмоль×град.
Коефіцієнтмолекулярної зміни робочої суміші
/>,
/>
де gr — коефіцієнт залишковихгазів.
Теплотазгоряння робочої суміші
/>, кДж/кмоль.
Hроб.сум=/> кДж/кмоль.
Середнямольна теплоємність продуктів згоряння
/>/>.
/>
Окремікомпоненти /> беруть з таблиці С-1 ДодаткуС. />
Рівняння згоряння (тепловийбаланс) для:
бензиновихдвигунів
/>;
0,85·96494,13+21,99·383=1,1235·(21,01+0,0046tz)·tz
91451,24=25,3855tz+0,00208tz2
0,00208tz2+25,3855tz-91451,24=0
де xz — коефіцієнт використаннятепла. Коефіцієнт використання теплоти у період згорання залежить від типу двигуна:
для бензиновогодвигуна xz = 0,85...0,95/>
Температуру,що відповідає максимальному тиску згоряння Рz визначають шляхомрозв’язування квадратного рівняння попереднього пункту
/>, °С,
tz=/>°С.
/>, К.
Tz=2909+273=3182 К.
Максимальнийтиск згоряння:
для бензиновогодвигуна />, МПа;
Pz=/> МПа.
Дійсниймаксимальний тиск згоряння:
для бензиновогодвигуна />. МПа.
Pzд=0.85·5,6=4,76Мпа.
Ступіньпідвищення тиску l. Для бензинових двигунів/>.
/>МПа.
Ступіньпопереднього розширення
Для бензиновихдвигунів/>;
Ступіньподальшого розширення
Для бензиновихдвигунів />=6,5
Середнійпоказник адіабати розширення k2 =1,2584
Визначають по номограмам Е-2та Е-3 Додатку Е, відповід но, для бензинових та дизельних двигунів за числовимизначеннями d, a та Tz. />
Середнійпоказник політропи розширення n2
/>
k2=1,2584
Тисккінця процесу розширення
/>, МПа.
Pb=/> МПа.
Температуракінця процесу розширення
/>, К.
Tb=/> К.
Перевіркаточності вибору значень тиску та температури залишкових газів
/>, К.
Tr=/> К.
/>
ЗначенняТr відрізняється відзначення прийнятого у пункті 2.6 на 5%. Умова виконується.
3.Розрахунок індикаторних та ефективних показників дійсного циклу двигуна
3.1.Теоретичний середній індикаторний тиск
/>, МПа.
/> МПа.
Дійснийсередній індикаторний тиск
/>, МПа,
Pi=0,95·1,25=1,21 МПа
де j — коефіцієнт повнотиіндикаторної діаграми, приймається за таб. вих. пар.
Індикаторнапотужність двигуна
/>, кВт,
Ni=/> кВт,
де Vл – робочий об’єм циліндрівдвигуна у літрах (літраж);
n – частотаобертання колінчастого вала, об/хв;
t – коефіцієнт тактності (t = 4).
ЗначенняVл та n приймають затаб. вих. пар.
Індикаторнийкоефіцієнт корисної дії
/>,
/>
Індикаторніпитомі витрати палива
/>, г/кВт×год,
q=/> г/кВт×год.
Тискмеханічних втрат Рм визначають за емпіричною залежністю по заданомуу таблиці А-1 значенню середньої швидкості поршня (Vп.ср, м/с).
Для бензиновихдвигунів з числом циліндрів 8 та більше
PM =0,039+0,0132·Vп.ср, МПа,
PM=0,039+0,0132·10,1=0,17МПа.
Середнійефективний тиск
/>, МПа.
Pe=1,19-0,17=1,04 МПа
Механічнийкоефіцієнт корисної дії
/>,
/>.
Ефективнийкоефіцієнт корисної дії
/>.
/>
Ефективнапотужність двигуна
/> .
Ne=199,19·0,86=166,69 кВт
Ефективніпитомі витрати рідкого палива
/>, г/кВт×год.
ge=/> г/кВт×год
Годиннівитрати палива
/>, кг/год.
GT=259,55·166,69·10-3=44,36 кг/год
Циклова подача рідкогопалива
/>, г/цикл.
Gц=/> г/цикл
4.Розрахунок параметрів циліндра та тепловий баланс двигуна
4.1Робочий об’єм циліндра
/>, л,
Vh=/> л.
деі –кількість циліндрів (таблиця вих. пар.).
Діаметрциліндра
/>, мм,
D=/> мм.
де S/D– відношення ходу поршня до діаметра циліндра, приймають за таблицею А-1.
ЗначенняD приймають для подальшого розрахунку округленим до цілих значень у мм.
Хідпоршня />, мм.
S=100·0,95=95 мм,
Значення ходу поршня приймають для подальших розрахунків округленим до цілихміліметрів.
Уточненезначення літражу двигуна
/>, л,
Vл=/> л
де D таS у мм.
Уточненезначення ефективної потужності
/> , кВт.
Ne=/> кВт
Номінальнийефективний крутний момент
/> , Н×м.
Me=/> Н×м
Уточненезначення годинних витрат палива
/>, кг/год,
GT=166,79·265,94·10-3=44,36 кг/год.
Уточненезначення середньої швидкості поршня
/> , м/с,
Vп, ср=/> м/с.
Загальнакількість тепла, що вводиться у двигун при згорянні палива
/>, Дж/с,
Q0=/> Дж/с.
Теплоеквівалентне ефективній роботі
/>, Дж/с,
Qe=1000·166,79=166790 Дж/с.
Тепло,що передається охолоджуючому середовищу
/>, Дж/с,
Qв=/> Дж/с
де С-коефіцієнт пропорційності (С = 0,45…0,52); />
і – числоциліндрів; D – діаметр циліндра у см; m – показник степеня (для чотирьохтактнихдвигунів m = 0,6…0,7); />
n- числообертів колінчастого валу двигуна, об/хв. (таблиця вих. пар.).
Теплота,що винесена з відпрацьованими газами
/>, Дж/с,
/>=31,69
/>=29,68
Qr=/> Дж/с
де /> - середня мольна теплоємністьвідпрацьованих газів при сталому тискові у кінці випуску;
/>, кДж/кмоль×град. Значення /> визначається згідно пункту2.19 за таблицею В-2 або В-3 додатку В для tr; />
/> - середня мольна теплоємністьповітря при сталому тискові і температурі середовища, звідки надходить повітря;
/>, кДж/кмоль×град. Значення /> визначається за формулою лівогорядку таблиці С-1 додатку С для tк; />
Теплота,що втрачена із-за хімічної неповноти згоряння:
для бензиновогодвигуна
/>, Дж/с.
Qнс=/> Дж/с.
Неврахованівтрати тепла
/>, Дж/с.
Qост=/> Дж/с.
Складовічастини теплового балансу у процентах:
/>=/>; />=/>;
/>=/>; />=/>; />=/>; />.
5.Побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна
Мінімальначастота обертання двигуна nmin= n / 5, об/хв.
nmin=3300/5=660 об/хв
Максимальначастота обертання двигуна:
для бензиновогодвигуна nmax = 1,1× n, об/хв.
nmax=1,1·3300=3630 об/хв
Крокзміни частоти обертання Dn = nmin, об/хв.
Dn =660 об/хв.
Послідовністьрозрахункових частот:
n1= nmin; n2 = n1 + Dn; n3 =n2 + Dn; n4 = n3 + Dn; n5 =n.
n1=9660 об/хв.n2=660+660=1320 об/хв.n3=1320+660=1980 об/хв
n4=1980+660=2640 об/хв.n5=3300 об/хв.n6=3630 об/хв.
Для бензиновогодвигуна n6 = nmax.
Длярозрахункових частот обертання колінчастого валу визначають розрахункові точки кривоїефективної потужності:
для бензиновихдвигунів:
/>, кВт;
/> кВт;
/> кВт;
/> кВт;
/> кВт;
/> кВт;
/> кВт.
де Ne – номінальна ефективнапотужність 4.5; Nex – біжуче значення ефективної потужності (кВт) дляконкретних обертів швидкісної характеристики (nx); nx- біжуче значенняшвидкості обертання колінчастого валу (об/хв).
Біжучізначення ефективного крутного моменту
/>, Н×м.
/> Н×м;
/> Н×м;
/> Н×м;
/> Н×м;
/> Н×м;
/> Н×м.
Біжучізначення середнього ефективного тиску для розрахункових частот обертання колінчастоговалу
/>, МПа.
/> МПа.
/> МПа.
/> МПа.
/> МПа.
/> МПа.
/> МПа.
Біжучізначення середньої швидкості поршня
/>, м/с.
/> м/с;
/> м/с;
/> м/с;
/> м/с;
/> м/с;
/> м/с.
Біжучізначення середнього тиску механічних втрат для прийнятих частот обертання визначають за формуламипункту 3.6 для відповідної швидкості поршня Vп.срх.
/> МПа
/> МПа
/> МПа
/> МПа
/> МПа
/> МПа
/> МПа
Біжучізначення питомих ефективних витрат палива визначають за формулами:
для бензиновогодвигуна />, г/кВт×год;
/> г/кВт×год;
/> г/кВт×год;
/> г/кВт×год;
/> г/кВт×год;
/> г/кВт×год;
/> г/кВт×год.
де ge – питомі витрати паливапри номінальній потужності 3.11;
gex – біжуче значенняпитомих ефективних витрат палива.
Біжучізначення годинних витрат палива
/>, кг/год.
/> кг/год
/> кг/год
/> кг/год
/> кг/год
/> кг/год
/> кг/год
Залежністькоефіцієнта надлишку повітря від частоти обертання визначають через ax, що відповідаютьрозрахунковим частотам обертання.
Для бензиновихдвигунів значення коефіцієнту при мінімальній частоті обертання nmin дорівнює a1 = (0,8…0,85)×a.
a1 =0,85·0,94=0,752
Подальші значення коефіцієнтів a2, a3, a4, a5 та a6 дорівнюють a=0,94
Біжучізначення коефіцієнта наповнення визначають за формулою
/>,
/>
/>
/>
/>
/>
/>
де Рех– у МПа; gex – у г/кВт×год.Таблиця 5.1 — Результати розрахунків зводяться в таблицю у наступній формі№ п/п
Швидкість обертання
nx, об/хв Параметри зовнішньої швидкісної характеристики
Nex,
кВт
Мех ,
Н×м
Pex ,
МПа
Vп.срх ,
м/с
Рмх ,
МПа
gex ,
г/кВт×год
Gтх ,
кг/год
ax
hvx 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 900 12,36 131,18 0,67 2,65 0,06 386,32 4,77 0,752 0,68 2 1800 26,42 140,22 0,72 5,30 0,09 347,39 9,18 0,94 0,82 3 2700 39,63 140,22 0,72 7,95 0,12 332,41 13,17 0,94 0,78 4 3600 49,43 131,18 0,67 10,60 0,15 341,40 16,87 0,94 0,75 5 4500 53,26 113,08 0,58 13,25 0,18 374,34 19,94 0,94 0,71 6 4950 52,14 100,64 0,52 14,58 0,20 399,79 20,85 0,94 0,68
Зарезультатами розрахунків будуються графіки зовнішньої швидкісної характеристики. Приклади зовнішньої швидкісної характеристикибензинового двигуна приведено на рис. 1, 2.
/>
Рис. 1 — Зовнішньо швидкіснахарактеристика бензиновогодвигуна
6.Кінематичний розрахунок кривошипно-шатунного механізму
Відношеннярадіуса кривошипа до довжини шатуна />=0,28 визначаютьза таблицею вихідних параметрів.
Радіускривошипу />, мм,
R=/> мм
де S –хід поршня у відповідності за пунктом 4.3.
Переміщенняпоршня в залежності від кута повороту кривошипа
/>, мм,
де j — кут повороту кривошипа,що відраховується від точки ВМТ осі циліндра в напрямі обертання колінчастого валуза годинниковою стрілкою. Розрахунок проводиться для значень j від 0° до 360° з кроком 10° використовуючи таблицюD-1 додатку D, в якій для заданих l¢ та j наведені значеннявиразу />./>
Результатирозрахунків зводять у таблицю в наступній формі:
Таблиця6.1 — Результати розрахунківпереміщення поршня Кут повороту колінчастого валу j° Значення виразу
/> Переміщення поршня
Sх, мм 10 0,0194 0,8571 20 0,0767 3,3886 30 0,169 7,4664 40 0,2918 12,8917 50 0,4394 19,4127 60 0,605 26,7289 70 0,7816 34,5311 80 0,9622 42,5100 90 1,14 50,3652 100 1,3094 57,8493 110 1,4656 64,7502 120 1,605 70,9089 130 1,725 76,2105 140 1,8238 80,5755 150 1,901 83,9862 160 1,9561 86,4205 170 1,989 87,8740 180 2 88,36 190 1,989 87,8740 200 1,9561 86,4205 210 1,901 83,9862 220 1,8238 80,5755 230 1,725 76,2105 240 1,605 70,9089 250 1,4656 64,7502 260 1,3094 57,8493 270 1,14 50,3652 280 0,9622 42,5100 290 0,7816 34,5311 300 0,605 26,7289 310 0,4394 19,4127 320 0,2918 12,8917 330 0,169 7,4664 340 0,0767 3,3886 350 0,0194 0,8571 360
Кутовашвидкість обертання колінчастого валу />,рад/с.
/> рад/с
Швидкістьпереміщення поршня у залежності від кута повороту
/>
де j — кут повороту кривошипа;R – радіус кривошипа, м.
Розрахунокпроводиться для значень j від 0° до 360° з кроком 10° використовуючи таблицюD-2 додатку D, в якій для заданих l¢ та j приведені значеннявиразу />. />
Результатирозрахунків зводять у таблицю в наступній формі:
Таблиця6.2 — Результати розрахунків швидкості поршня Кут повороту колінчастого валу j° Значення виразу
/> Швидкість поршня
Vп, м/с 10 0,2215 4,6091 20 0,442 9,1975 30 0,6212 12,9264 40 0,7807 16,2454 50 0,9088 18,9110 60 0,9872 20,5424 70 1,0297 21,4268 80 1,0317 21,4684 90 1 20,8088 100 0,9369 19,4957 110 0,8497 17,6812 120 0,7448 15,4984 130 0,6281 13,0700 140 0,5049 10,5064 150 0,3788 7,8824 160 0,252 5,2438 170 0,1237 2,5740 180 190 -0,1237 -2,5740 200 -0,252 -5,2438 210 -0,3788 -7,8824 220 -0,5049 -10,5064 230 -0,6281 -13,0700 240 -0,7448 -15,4984 250 -0,8497 -17,6812 260 -0,9369 -19,4957 270 -1 -20,8088 280 -1,0317 -21,4684 290 -1,0297 -21,4268 300 -0,9872 -20,5424 310 -0,9088 -18,9110 320 -0,7807 -16,2454 330 -0,6212 -12,9264 340 -0,442 -9,1975 350 -0,2215 -4,6091 360
Прискоренняпоршня в залежності від кута повороту кривошипа
/>, м/с 2,
де j — кут повороту кривошипа;R – радіус кривошипа, м. Розрахунок проводиться для значень j від 0° до 360° з кроком 10° використовуючи таблицюD-3 додатку D, в якій для заданих l¢ та j приведені значеннявиразу /> . />
Результатирозрахунків зводять у таблицю в наступній формі:
Таблиця6.3 — Результати розрахунківприскорення поршня Кут повороту колінчастого валу j° Значення виразу
/> Прискорення поршня
/>, м/с 2 1,28 12545,2 10 1,2479 12230,6 20 1,1542 11312,2 30 1,006 9859,74 40 0,8146 7983,84 50 0,5942 5823,72 60 0,36 3528,34 70 0,1275 1249,62 80 -0,0895 -877,184 90 -0,28 -2744,26 100 -0,4367 -4280,07 110 -0,5565 -5454,22 120 -0,64 -6272,6 130 -0,6914 -6776,37 140 -0,7174 -7031,19 150 -0,726 -7115,48 160 -0,7252 -7107,64 170 -0,7217 -7073,34 180 -0,72 -7056,67 190 -0,7217 -7073,34 200 -0,7252 -7107,64 210 -0,726 -7115,48 220 -0,7174 -7031,19 230 -0,6914 -6776,37 240 -0,64 -6272,6 250 -0,5565 -5454,22 260 -0,4367 -4280,07 270 -0,28 -2744,26 280 -0,0895 -877,184 290 0,1275 1249,62 300 0,36 3528,34 310 0,5942 5823,72 320 0,8146 7983,84 330 1,006 9859,74 340 1,1542 11312,2 350 1,2479 12230,6 360 1,27 12545,2
6.7.За результатами розрахунків будуються графічні залежності Sх-1, Vп-2 та gп-3 від кута поворотукривошипа j.
/>
, φ
˚ />/>
˚
м/с2 />
Рис. 1, 2, 3 – Кути повороту
7. Побудова індикаторноїдіаграми циклу двигуна
Умовна висота камеризгоряння у верхній мертвій точці
/>, мм,
Hc=/> мм
де S — хiд поршня у мм.
Умовна висота камеризгоряння у момент початку розширення
/>, мм,
Hz= Hc=12,27мм
де r — ступінь попереднього розширення у вiдповiдностi з пунктом 2.29. Для бензиновихдвигунів />.
Розрахункові точки по куту повороту кривошипа для визначенняпроміжних даних тиску на лінії стиску. Для розрахунку приймаютьсязначення кута повороту кривошипа на лінії стиску від 190° до 350° з кроком 10°. Для вказаних кутів поворотуза таблицею, заповненою в пункті 6.3, визначаються значення переміщення поршня S190°...S350° i вносяться у таблицю наступногопункту.
Проміжні значення тиску визначають за формулою
/>, МПа,
де n1 — показник політропи стиску у вiдповiдностiдо пункту 2.15. В якості Sx у розрахункову формулу підставляють значення S190°...S350°.
Таблиця 7 — Результати
Кут повороту колінчастого валу j0
Переміщення поршня Sп, мм
Проміжні значення тиску стиску />, МПа 190 87,87 0,0809 200 86,42 0,0825 210 83,99 0,0854 220 80,58 0,0897 230 76,21 0,0958 240 70,91 0,1042 250 64,75 0,1158 260 57,85 0,1316 270 50,37 0,1535 280 42,51 0,1844 290 34,53 0,2286 300 26,73 0,2933 310 19,41 0,3895 320 12,89 0,5336 330 7,47 0,7435 340 3,39 1,0199 350 0,86 1,2977 Розрахункові точки по куту поворотукривошипа для визначення проміжних значень тиску на лінії розширення. Для розрахунку приймаються значеннякута повороту j кривошипа на лінії розширення від 350° до 530° з кроком10°. Вказаним кутам повороту в таблиці (пункт 6.3), відповідають значення переміщенняпоршня S10°...S170°, яківносяться у таблицю наступного пункту.
Проміжні значення тиску розширення визначають за формулою
/>, МПа,
де n2 — показник політропи розширення у вiдповiдностiдо пункту 2.32.
Замість Sх у розрахункову формулу підставляють значення S10°...S170°.
Результати зводять у таблицюза наступною формою:
Таблиця 7.2 — Результатирозрахунку проміжних значень тиску лінії розширення
Кут повороту колінчастого валу j0 Переміщення поршня
Sп, мм
Проміжні значення тиску стиску />, МПа 370 0,86 4,4832 380 3,39 3,5886 390 7,47 2,6796 400 12,89 1,9722 410 19,41 1,4744 420 26,73 1,1343 430 34,53 0,9011 440 42,51 0,7387 450 50,37 0,6237 460 57,85 0,5409 470 64,75 0,4805 480 70,91 0,4360 490 76,21 0,4033 500 80,58 0,3795 510 83,99 0,3626 520 86,42 0,3514 530 87,87 0,3449
За зразком (рис.4) будується в тонкихлініях теоретична індикаторна діаграма розрахункового циклу ДВЗ використовуючи наступні розрахункові показники:
Рa=0,08 МПа; Рc =1,36МПа; Рz= 4,88МПа; Рzд =4,15МПа; Рв= 0,34 МПа;
Рс190°… Рс350° — пункт 7.3; Рb 10°… Рb 170° — пункт 7.6; S =88,36 мм; Hс =12,27мм;
Hz =12,27мм
Проводиться уточнення індикаторної діаграми враховуючи значення тисків Рк (пункт 2.3) та Рr (пункт 2.5) та будують лінії процесів газообміну.Для проведення округлення індикаторної діаграми навколо точок c, z, b та r необхіднізначення тиску в камері згоряння для характерних точок с" та b":
/>; />; />=0,125 МПа
/> МПа /> МПа
На графіку теоретичної індикаторноїдіаграми товстими лініями будується дійсна індикаторна діаграма циклу.
/>
Рис. 4.Індикаторна діаграма
8.Динамічний розрахунок кривошипно-шатунного механізму
Заповнюють таблицю 8.1 результатів динамічного розрахунку КШМ для кутів поворотуколінчастого валу від 0° до 720° з кроком 10°за наступною формою.