Часовой расход топлива Gт на регуляторной характеристики растет по прямой от минимального значения Gт.х. соответствующего работе двигателя на режиме холостого хода (nхх) до минимального Gт.н. при nн. Часовой расход топлива определяется по формуле:
кг/часТаблица 5 - Значения параметров регуляторной характеристики
700 | 724 | 232 | 23,4 | 173 |
1600 | 1382 | 537 | 41,6 | 223,2 |
1700 | 1246 | 611 | 42,23 | 243 |
1800 | 1584 | 638 | 53,9 | 226,3 |
1900 | 11864 | 688 | 66,25 | 230,6 |
По полученным данным строим регуляторную характеристику.
3. Кинематика КШМ
3.1 Перемещение поршня
где R – радиус кривошипа, R=70 мм;
- отношение радиуса кривошипа к шатуну, =0,272; угол поворота кривошипа от 0 до 3600.При
=30о мм3.2 Скорость поршня
где R – радиус кривошипа в метрах;
- угловая скорость.при
=30о м/с3.3 Ускорение поршня
где R – радиус кривошипа в метрах;
при
=30оАналогично определяем остальные значения и заносим в таблицу 6.
Таблица 6- Результаты расчета кинематических параметров КШМ
Перемещение, мм | Скорость, м/с | Ускорение м/с2 | |||||||
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2744,28 | 724,48 | 3468 |
30 | 5,36 | 0,13 | 66,8 | 13,86 | 0,91 | 8,55 | 2376,54 | 362,24 | 2738 |
60 | 35 | 0,69 | 41 | 6,96 | 1,59 | 13,64 | 1372,14 | -365,24 | 1020 |
90 | 70 | 6,8 | 92 | 12,05 | -1,83 | 12,08 | 2744,28 | -724,48 | 2041 |
120 | 105 | 0,69 | 105 | 13,9 | 1,583 | 10,4 | -2376,54 | -627,40 | 1749,5 |
150 | 9,38 | 0,43 | 126 | 12 | -0,91 | 11,08 | -2376,52 | 685,93 | -1690,6 |
180 | 14 | 0 | 140 | 13,2 | 0,91 | 8,55 | 2744,23 | 692,5 | 2014,3 |
210 | 126 | 0,69 | 137 | -6,96 | 1,584 | -5,34 | -2376,3 | 362,24 | -2875,5 |
240 | 105 | 0,63 | 204 | -12,05 | -1,58 | -10,41 | -1372,1 | -362,24 | -1734 |
270 | 70 | 0,78 | 78 | -13,86 | -0,62 | -13,23 | 0 | -680,29 | -680,8 |
300 | 350 | 0,69 | 37 | -12 | -1,58 | -13,58 | -1372,1 | -362,24 | 1009,0 |
330 | 9,38 | 0,23 | 126 | -6,93 | -1,58 | -8,51 | -2376,5 | -362,24 | 1749,2 |
360 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
4. Динамика КШМ
Во время работы двигателя детали кривошипно-шатунного механизма подвергаются действию сил, которые представлены на рисунке 2.
Избыточное давление газов на поршень:
где
- текущее давление газов, определяется с индикаторной диаграммы. - атмосферное давление, МПа.при
=0о МПаАналогично определяем остальные значения и заносим в таблицу 7.
Сила давления газов:
где D – диаметр цилиндра, м.
при
=0о кНАналогично определяем остальные значения и заносим в таблицу 7.
Центробежная сила инерции от вращающихся масс:
где R – радиус кривошипа, м;
mS – масса, совершающая вращательное движение, сосредоточена в точке А, (рис.2);
mК – масса коленчатого вала, mК=2,85 кг;
mШ – масса шатуна, mШ=2,37 кг.
кг кНСила инерции от возвратно-поступательных масс:
где j – ускорение поршня(таблица 6);
mj – масса, совершающая возвратно-поступательное движение, сосредоточена в точке С (Рис 2)
mП – масса поршня, mП=1,9 кг.
кгпри
=0о кНАналогично определяем остальные значения и заносим в таблицу 7.
Суммарная сила, действующая на поршень:
при
=0о кНАналогично определяем остальные значения и заносим в таблицу 7.
Определяем нормальную силу:
где
- угол отклонение шатуна, ;при
=0о кНАналогично определяем остальные значения и заносим в таблицу 7.
Определяем силу, направленную по оси шатуна:
при
=0о кНАналогично определяем остальные значения и заносим в таблицу 7.
Определяем радиальную силу, действующую в шатунной шейки:
кНАналогично определяем остальные значения и заносим в таблицу 7.
Определяем радиальную силу, действующую в коренной шейки:
кНАналогично определяем остальные значения и заносим в таблицу 7.
Определяем тангенциальную силу, направленную по касательной к окружности радиуса кривошипа:
кНАналогично определяем остальные значения и заносим в таблицу 7.
Определяем результирующую силу, действующую в шатунной шейке коленчатого вала:
кН