Розрахунок автомобільного двигуна (стр. 5 из 6)
7. Побудова індикаторної діаграми циклу двигуна
7.1 Умовна висота камери згоряння у верхній мертвій точці
, мм,Hc=
ммде S - хiд поршня у мм.
7.2 Умовна висота камери згоряння у момент початку розширення
, мм,Hz= Hc=14,11мм
де r - ступінь попереднього розширення у вiдповiдностi з пунктом 2.29. Для бензинових двигунів
.7.3 Розрахункові точки по куту повороту кривошипа для визначення проміжних даних тиску на лінії стиску
Для розрахунку приймаються значення кута повороту кривошипа на лінії стиску від 190° до 350° з кроком 10°. Для вказаних кутів повороту за таблицею, заповненою в пункті 6.3, визначаються значення переміщення поршня S190°...S350° i вносяться у таблицю наступного пункту.
7.4 Проміжні значення тиску визначають за формулою
, МПа,де n1 - показник політропи стиску у вiдповiдностi до пункту 2.15. В якості Sx у розрахункову формулу підставляють значення S190°...S350°.
| Кут повороту колінчастого валу j0 | Переміщення поршня Sп, мм | Проміжні значення тиску стиску , МПа |
| 190 | 81,38 | 0,09 |
| 200 | 80,00 | 0,09 |
| 210 | 77,69 | 0,09 |
| 220 | 74,46 | 0,10 |
| 230 | 70,35 | 0,10 |
| 240 | 65,37 | 0,11 |
| 250 | 59,61 | 0,12 |
| 260 | 53,18 | 0,14 |
| 270 | 46,24 | 0,16 |
| 280 | 38,98 | 0,19 |
| 290 | 31,62 | 0,24 |
| 300 | 24,45 | 0,30 |
| 310 | 17,74 | 0,39 |
| 320 | 11,77 | 0,51 |
| 330 | 6,81 | 0,68 |
| 340 | 3,09 | 0,89 |
| 350 | 0,78 | 1,09 |
7.5 Розрахункові точки по куту повороту кривошипа для визначення проміжних значень тиску на лінії розширення
Для розрахунку приймаються значення кута повороту j кривошипа на лінії розширення від 350° до 530° з кроком 10°. Вказаним кутам повороту в таблиці (пункт 6.3), відповідають значення переміщення поршня S10°...S170° , які вносяться у таблицю наступного пункту.
7.6. Проміжні значення тиску розширення визначають за формулою
, МПа,де n2 - показник політропи розширення у вiдповiдностi до пункту 2.32.Замість Sх у розрахункову формулу підставляють значення S10°...S170°.
Результати розрахунку проміжних значень тиску лінії розширення
| Кут повороту колінчастого валу j0 | Переміщення поршняSп, мм | Проміжні значення тиску стиску , МПа |
| 370 | 0,78 | 4,16 |
| 380 | 3,09 | 3,48 |
| 390 | 6,81 | 2,73 |
| 400 | 11,77 | 2,09 |
| 410 | 17,74 | 1,62 |
| 420 | 24,45 | 1,28 |
| 430 | 31,62 | 1,03 |
| 440 | 38,98 | 0,86 |
| 450 | 46,24 | 0,73 |
| 460 | 53,18 | 0,64 |
| 470 | 59,61 | 0,57 |
| 480 | 65,37 | 0,52 |
| 490 | 70,35 | 0,48 |
| 500 | 74,46 | 0,45 |
| 510 | 77,69 | 0,43 |
| 520 | 80,00 | 0,42 |
| 530 | 81,38 | 0,41 |
7.7 За зразком (рис.4) будується в тонких лініях теоретична індикаторна діаграма розрахункового циклу ДВЗ
Використовуючи наступні розрахункові показники: Рa=0,087 МПа; Рc =1,17 МПа; Рz= 4,45 МПа; Рzд =3,78 МПа; Рв= 0,41 МПа; Рс190°...Рс350° - пункт 7.3; Рb 10°...Рb 170° - пункт 7.6; S =82 мм; Hс =14,11мм; Hz =14,11мм
7.8 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 необхідні значення тиску в камері згоряння для характерних точок с" та b":
; 
; 
=0,12 МПа 
МПа 
МПаНа графіку теоретичної індикаторної діаграми товстими лініями будується дійсна індикаторна діаграма циклу.
Рис. 4. Індикаторна діаграма
8. Динамічний розрахунок кривошипно-шатунного механізму
Заповнюють таблицюРезультатів динамічного розрахунку КШМ для кутів повороту колінчастого валу від 0° до 720° з кроком 10° за наступною формою. Таблиця 8.1
Результати динамічного розрахунку КШМ
| Кут φ,град | Тиск Ргкз, Мпа | Прискор Jп, м/c2 | Pr, кН | Pj, кН | P, кН | N, кН | S,кН | K, кН | T, кН |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 0 | 0,08034 | 12545,20 | 0 | -6,089643 | 0 | 0 | 0 | 0 | -0,53 |
| 10 | 0,08034 | 12230,59 | -0,07081 | -5,940301 | -0,2705 | -0,01217 | -0,27077 | -0,26717 | -0,41 |
| 20 | 0,08034 | 11312,24 | -0,07081 | -5,746013 | -0,5177 | -0,04608 | -0,51977 | -0,47059 | -0,1 |
| 30 | 0,08034 | 9859,74 | -0,07081 | -4,813717 | -0,63987 | -0,08382 | -0,64563 | -0,51254 | 0,073 |
| 40 | 0,08034 | 7983,84 | -0,07081 | -3,92008 | -0,67446 | -0,11398 | -0,6839 | -0,44312 | 0,316 |
| 50 | 0,08034 | 5823,72 | -0,07081 | -2,888714 | -0,59782 | -0,12076 | -0,60978 | -0,29174 | 0,48 |
| 60 | 0,08034 | 3528,34 | -0,07081 | -1,788228 | -0,42758 | -0,09834 | -0,4387 | -0,1287 | 0,54 |
| 70 | 0,08034 | 1249,62 | -0,07081 | -0,690159 | -0,19024 | -0,04756 | -0,19614 | -0,02036 | 0,513 |
| 80 | 0,08034 | -877,18 | -0,07081 | 0,3416966 | 0,071243 | 0,018737 | 0,073665 | -0,00606 | 0,418 |
| 90 | 0,08034 | -2744,26 | -0,07081 | 1,256593 | 0,316604 | 0,084533 | 0,327685 | -0,08453 | 0,29 |
| 100 | 0,08034 | -4280,07 | -0,07081 | 2,0197317 | 0,512566 | 0,134805 | 0,529993 | -0,22143 | 0,176 |
| 110 | 0,08034 | -5454,22 | -0,07081 | 2,6156467 | 0,636209 | 0,159052 | 0,655931 | -0,36709 | 0,08 |
| 120 | 0,08034 | -6272,60 | -0,07081 | 3,0448216 | 0,684022 | 0,157325 | 0,701807 | -0,47813 | 0,02 |
| 130 | 0,08034 | -6776,37 | -0,07081 | 3,3246552 | 0,657276 | 0,13277 | 0,670422 | -0,52451 | 0 |
| 140 | 0,08034 | -7031,19 | -0,07081 | 3,4841458 | 0,576853 | 0,097488 | 0,584929 | -0,50475 | 0,02 |
| 150 | 0,08034 | -7115,48 | -0,07081 | 3,5571249 | 0,456707 | 0,059829 | 0,460817 | -0,42519 | 0,080 |
| 160 | 0,08034 | -7107,64 | -0,07081 | 3,5788736 | 0,312218 | 0,027787 | 0,313466 | -0,30285 | -0,53 |
| 170 | 0,08034 | -7073,34 | -0,07081 | 3,5788736 | 0,157863 | 0,007104 | 0,158021 | -0,15676 | -0,41 |
| 180 | 0,08034 | -7073,34 | -0,07081 | 3,5764571 | 0 | 0 | 0 | 0 | -0,19 |
| 190 | 0,08087 | -7073,34 | -0,0678 | 3,5788736 | -0,158 | 0,00711 | -0,15816 | 0,156892 | 0,073 |
| 200 | 0,08251 | -7107,64 | -0,0586 | 3,5788736 | -0,3133 | 0,027884 | -0,31456 | 0,303905 | 0,316 |
Результати розрахунків, за пунктами 7.3...7.8, біжучих значень тиску Ргк.зв камері згоряння заносять у стовпчик 2 таблиці.
У стовпчик 3 вносять значення прискорення поршня (пункт 6.6) для кутів 0°...360° без змін. Для кутів 360°... 720° приймають та підставляють значення прискорення для кута, зменшеного на 360°. Наприклад: для кута 520° у таблицю вносимо прискорення для кута j = 520°-360° = 160°.
Зусилля, що діє на поршень двигуна внутрішнього згоряння, визначають за формулою:
, кН. Значення Ргк.здля всіх кутів приведені у стовпчику 2 (табл. 8.1); Р0 - тиск навко лишнього середовища згідно пункту 2.1;D - округлене значення діаметра циліндра згідно пункту 4.2. Значення зусилля Рг визначають для кожного кута в інтервалі 0°... 720° i вносять у стовпчик 4 таблиці.