Тепловой расчёт
1.1.Исходные данные
Степень сжатия, ε =9.8;
Количество цилиндров, i =4;
Эффективная мощность, Ne =81,54 л.с. (60КВт);
Частота вращения, nN =3500 мин-1;
Минимальна частота вращения n(min) =750 мин-1.
Частота вращения при максимальном моменте:
n(м) = , (1.1)
n(м) =0.5*3500=1750 мин-1.
Максимальная частота вращения коленчатого вала:
n(max)= ,(1.2)
n(max) 1.1*3500=3850мин-1.
1.2.Параметры рабочего тела
Главные составляющие топлива это углерод, водород и кислород. В бензине содержится:
С =0.855 кг;
Н =0.145 кг;
mT =115кг/кмоль.
где:
mT - молекулярная масса топлива.
Низшая теплота сгорания:
Hu =33.91 C +125.60 H -10.89(O - S)-2.51(9 H + W), (1.3)
где:
W -количество водяного пара (принимаем =0).
Вычислим:
Hu =33.91*0.855+125.60*0.145-10.89*(0.855 -2.5)-2.51*(9*0.145 +0)=
=43.93 кДж/кг=43930 Дж/кг.
Для полного сгорания топлива необходимо определить теоретически необходимое количество воздуха:
lo = (1.4)
или
Lo = , (1.5)
где:
l0 – теоретически необходимое количество воздуха в кг для сгорания 1 кг топлива кг возд/кг топл;
L0 – теоретически необходимое количество воздуха в кмоль для сгорания 1 кг топлива, кмольвозд/кг топл;
0.23 – массовое содержание кислорода в 1 кг воздуха;
0.208 – объёмное содержание кислорода в 1 кмоль воздуха.
Вычислим:
lo = кмольвозд/кг топл;
Lo = кмольвозд/кг топл.
Количество горючей смеси, поступающей в рабочую камеру определяется:
. (1.6)
где:
α - коэффициент избытка воздуха (принимаем равным 0.93);
mt - молекулярная масса паров топлива.
Общее количество продуктов сгорания определяется:
. (1.7)
Количество отдельных компонентов:
,
, (1.8)
,
.
Результаты полученные по формулам (1.6) – (1.8) заносим в таблицу 1.
Таблица 1 – Параметры рабочего тела
n | ||||
a | 0,93 | 0,98 | 0,99 | 0,98 |
M1 | 0,4893 | 0,5152 | 0,5204 | 0,5152 |
M(CO2) | 0,0612 | 0,0684 | 0,0698 | 0,0684 |
M(CO) | 0,0100 | 0,0029 | 0,0014 | 0,0029 |
M(H2O) | 0,0675 | 0,0711 | 0,0718 | 0,0711 |
M(H2) | 0,0050 | 0,0014 | 0,0007 | 0,0014 |
M(N2) | 0,3807 | 0,4011 | 0,4052 | 0,4011 |
M2 | 0,5244 | 0,5449 | 0,5490 | 0,5449 |
|
1.3.Параметры окружающей среды
Давление окружающей среды, po = 0.1МПа;
Температура окружающей среды, То =293 К.
1.4.Процесс впуска
Коэффициент давления остаточных газов, k =1.1;
Давление остаточных газов при номинальном режиме, p(гn) =0,11МПа;
Коэффициент изменения давления газов, Aг =0,531;
Повышение температуры подогрева свежего заряда, TN =7;
Коэффициент изменения повышения тепературы, AТ =0,106;
Плотность заряда при впуске, pк =1.189;
Коэффициент изменения потерь давления при впуске, Aп =0.027;
Влияние затухания скорости и сопротивления, (β2+ вп) =3;
Коэффициент очистки, jоч =1.
Tr =865+0.035* n, (1.9)
. (1.10)
Температура подогрева свежего заряда: В процессе наполнения температура свежего заряда несколько увеличивается благодаря подогреву от нагретых деталей двигателя. Изменение величины ΔТ в зависимости от скоростного режима двигателя при ориентировочных расчетах может быть определено по формуле:
. (1.11)
где:
ΔTN - температура подогрева;
Давление в конце впуска -основной фактор, определяющий количество рабочего тела, поступающего в цилиндр двигателя:
, (1.12)
. (1.13)
Потери давления за счет сопротивления впускной системы и затухания скорости движения заряда в цилиндре при некотором допущении можно определить из уравнения Бернулли:
. (1.14)
где:
∆ра - потери давления, МПа;
β - коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра;
ξвп - коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенный к наиболее узкому ее сечению;
|
Коэффициент остаточных газов для четырехтактных двигателей с учетом продувки и дозарядки цилиндра:
. (1.15)
Температура в конце впуска (Та) в основном зависит от температуры рабочего тела, коэффициента остаточных газов, степени подогрева заряда и в меньшей степени -от температуры остаточных газов.
, (1.16)
. (1.17)
Наиболее важной величиной, характеризующей впуск является коэффициент наполнения:
, (1.18)
где:
GD - действительное количество свежего заряда;
Go - теоретически возможное.
Результаты полученные по формулам (1.9) – (1.18) заносим в таблицу 2.
Таблица 2 – Параметры процесса впуска и газообмена
n | ||||
a | 0,93 | 0,98 | 0,99 | 0,98 |
Tг | 891,25 | 926,25 | 987,5 | 999,75 |
pг | 0,1038 | 0,1051 | 0,1100 | 0,1114 |
DT | 10,6 | 9,3 | 7,0 | 6,5 |
Dpa | 0,00074 | 0,00402 | 0,01610 | 0,01948 |
pа | 0,09926 | 0,09598 | 0,08390 | 0,08052 |
jдоз | 0,942 | 0,974 | 1,030 | 1,041 |
gг | 0,0435 | 0,0423 | 0,0453 | 0,0470 |
Tа | ||||
ta | ||||
hv | 0,8910 | 0,8932 | 0,8178 | 0,7895 |
1.5.Процесс сжатия
Процесс сжатия условно считают политропным с переменным показателем n1, который в начале периода сжатия превышает показатель адиабаты k1.
, (1.19)
. (1.20)
Значение показателя политропы n1 устанавливают в зависимост от k1:
n1 = (k1 -0.04)- (k1 +0.04). (1.21)
Давление и температура в конце процесса сжатия определяются из уравнения политропы с постоянным показателем.
pc = paεn1 (МПа), (1.22)
Tc = Taεn1-1 (К). (1.23)
Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия:
a) свежей смеси:
(mcv)totc, tc = Tc -27, (1.24)
b) остаточных газов:
(mc″v) totc =(1/ М 2)*(Мсо 2(mc″VCO2) totc + Мсо (mc″VCO) totc + Мн2о* (mc″VН2О) totc +
|
Мн2* (mc″VН2) totc + МN2* (mc″VN2) totc + Мо2* (mc″VO2)totc), (1.25)
c) рабочей смеси:
(mc′v)totc=((mcv)totc+γr(mc″v)totc)/(1+ γr), (1.26)
Результаты полученные по формулам (1.19) – (1.26) заносим в таблицу 3.
Таблица 3 - Параметры процесса сжатия
n | ||||
k1 | 1,3767 | 1,3768 | 1,3765 | 1,3764 |
k1 | 1,3767 | 1,3768 | 1,3765 | 1,3764 |
n1 | 1,367 | 1,367 | 1,367 | 1,366 |
pc | 2,246 | 2,173 | 1,898 | 1,821 |
Tc | ||||
tc | ||||
mcv(ta) | 20,745 | 20,744 | 20,750 | 20,753 |
mcv(tc) | 21,925 | 21,922 | 21,935 | 21,941 |
mc"v | 23,430 | 23,514 | 23,547 | 23,538 |
mc'v | 21,988 | 21,987 | 22,004 | 22,013 |
1.6.Процесс сгорания
Процесс сгорания -основной процесс рабочего цикла двигателя, в течение которого теплота, выделяющаяся вследствие сгорания топлива, идет на повышение внутренней энергии рабочего тела и на совершение механической работы.
Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:
. (1.27)
Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:
. (1.28)
Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания:
ΔНи =119950 (1- α) L0. (1.29)
Теплота сгорания рабочей смеси:
. (1.30)
При увеличении скоростного режима ξz снижается. При проведении расчетов ξz выбирается по опытным данным рисунок 1.
Рисунок 1- График использования теплоты
Максимальное давление сгорания:
Теоретическое:
, (1.31)
. (1.31)
Действительное:
. (1.32)
Степень повышения давления:
, (1.33)
. (1.31)
Результаты полученные по формулам (1.27) – (1.31) заносим в таблицу 4.
Таблица 4 - Параметры процесса сгорания
n | ||||
mo | 1,0717 | 1,0577 | 1,0550 | 1,0577 |
m | 1,0687 | 1,0553 | 1,0526 | 1,0551 |
DHu | ||||
Hраб. см. | ||||
zz | 0,820 | 0,900 | 0,930 | 0,920 |
mc"v(tz) | 30,27 | 30,63 | 30,79 | 30,76 |
mc"v(tz) | 30,27 | 30,63 | 30,79 | 30,76 |
tz | ||||
Tz | ||||
pz | 8,542 | 8,951 | 7,997 | 7,579 |
pz' | 7,261 | 7,609 | 6,798 | 6,442 |
l | 3,802 | 4,120 | 4,214 | 4,163 |
1.7.Процесс расширения
В результате процесса расширения тепловая энергия топлива преобразуется в механическую работу.
Учитывая, что по опытным данным величина среднего показателя политропы расширения n2 незначительно отличается от показателя адиабаты k2 и, как правило, в меньшую сторону, при предварительных расчетах новых двигателей величину n2 можно оценить по величине k2 для соответствующих значений ε, α и Тz. Показатель адиабаты расширения в этом случае определяется в результате совместного решения двух уравнений
(1.32) и (1.33):
, (1.32)
, (1.33)
(mc″v) tbtc =((mc″v) totctz - (mc″v) totbtb)/(tz - tb). (1.33)
B начале расчета процесса впуска задаются параметры процесса выпуска (рr и Тr).
, (1.34)
, (1.35)
, (1.36)
, (1.37)
Результаты полученные по формулам (1.32) – (1.37) заносим в таблицу 5.
Таблица 5 - Параметры процесса расширения и выпуска
n | ||||
k2 | 1,2494 | 1,2461 | 1,2445 | 1,2446 |
k2 | 1,2494 | 1,2461 | 1,2445 | 1,2446 |
n2 | 1,249 | 1,246 | 1,245 | 1,245 |
pb | 0,49 | 0,52 | 0,47 | 0,44 |
Tb | ||||
tb | ||||
mc"v(tb) | 27,43 | 27,82 | 27,95 | 27,90 |
Тг | 928,646 | 1011,171 | 1102,093 | 1113,653 |
DTг | 4% | 8% | 10% | 10% |
2. Построение индикаторной диаграммы
Индикаторная диаграмма двигателя внутреннего сгорания строится с использованием данных расчета рабочего процесса. При аналитическом методе построения политроп сжатия и расширения вычисляется ряд точек для промежуточных объемов, расположенных между:
Vc объем камеры сгорания,
Vа полный объем и между Vz и Vb по уравнению политропы:
pVn1=const. (2.1)
Таблица 6 -Данные индикаторной диаграммы
Атмосферное давление, p0 | 0,1 | МПа |
Давление, pA | 0,08 | МПа |
Показатель политропы сжатия, n1 | 1,36 | |
Показатель политропы расширения, n2 | 1,245 | |
Давление, рС | 1,89 | МПа |
Давление, рС ' | 2,27 | МПа |
Коэффициент, ![]() | 4,21 | |
Давление, pZ | 7,99 | МПа |
Давление, pZ ' | 6,79 | МПа |
Давление, pB | 0,46 | МПа |
Давление, pB " | 0,2835 | МПа |
Отношение R/L, ![]() | 0,27 |
2.1.Индикаторные параметры рабочего цикла
Среднее теоретическое индикаторное давление:
. (2.2)
Среднее индикаторное давление:
, (2.3)
где:
n1,n2 - показатели политропы;
φи - коэффициент полноты диаграммы;
pi' - среднее теоретическое индикаторное давление:
. (2.4)
Индикаторный КПД:
, (2.5)
где:
L0 - теоретическое необходимое количество воздуха:
. (2.6)
α - коэффициент избытка воздуха (значения с таблицы 1);
ρк - плотность заряда при впуске;
ηV - коэффициент наполнения (значения с таблицы 2).
Результаты полученные по формулам (2.2) – (2.6) заносим в таблицу 7.
Таблица 7 -Индикаторные параметры рабочего цикла
Среднее теоретическое индикаторное давление, pi' | 1,256 | МПа |
Коэффициент полноты диаграммы, j и | 0,950 | |
Среднее индикаторное давление, pi | 1,193 | МПа |
Индикаторный КПД, hi | 0,4136 | |
Теоретически необходимое количество воздуха, Lo | 14,957 | кг возд/кг топл |
Коэффициент избытка воздуха, a | 0,99 | |
Низшая теплота сгорания топлива, Hи | 43,93 | МДж/кг |
Давление наддувочного воздуха, pк | 0,1 | МПа |
Плотность заряда на впуске, rк | 1,189 | |
Удельная газовая постоянная, Rb | Дж/(кг*град) | |
Температура окружающей среды, To | K | |
Коэффициент наполнения, hv | 0,818 |
2.2.Эффективные показатели двигателя
Отношение хода поршня к его диаметру, =1.0023.
Механические потери при проведение предварительных расчётов оцениваются средним давлением механических потерь рм, их можно высчитать по формуле:
рм = 0,034 + 0,0132* νпср, (2.7)
νпср = , (2.8)
где:
νпср - средняя скорость поршня м/с;
S - ход поршня, равный 86,92 мм.
Среднее эффективное давление можно высчитать по формуле:
ре = pi - pm. (2.9)
Механический КПД вычисляется по формуле:
ƞm = . (2.10)
Эффективный КПД можно посчитать по формуле:
ηe = ηi * ƞm. (2.11)
Удельный эффективный расход топлива, считается по этой формуле:
ge = . (2.12)
Результаты полученные по формулам (2.7) – (2.12) заносим в таблицу 8.
Таблица 8 - Эффективные показатели двигателя
Средняя скорость поршня, Vп ср | 10,15 |
Отношение хода поршня к его диаметру /D | 1,0235 |
Давление механических потерь, pм | 0,149 |
Среднее эффективное давление, pe | 1,045 |
Механический КПД, ηм | 0,875 |
Эффективный КПД, ηe | 0,362 |
Удельный расход топлива, ge |
2.3. Определение параметра двигателя
К основным параметрам двигателя относятся: рабочий объём цилиндра, диаметр цилиндра, площадь поршня, мощность двигателя, литровую мощность, крутящий момент и часовой расход топлива:
Литраж двигателя вычисляется по формуле:
Vл = , (2.13)
где:
τ – тактность двигателя.
Рабочий объём цилиндров считается по формуле:
Vh = , (2.14)
где:
i – количество цилиндров.
Диаметр цилиндра высчитывается по формуле:
D = . (2.15)
Вычислим площадь поршня по формуле:
Fп = . (2.16)
Эффективная мощность высчитывается по формуле:
Ne = . (2.17)
Литровая мощность считается по формуле:
Nл = . (2.18)
Эффективный крутящий момент считается по формуле:
Ме = . (2.19)
Часовой расход топлива считается по формуле:
Gт = Ne*ge* 10-3. (2.20)
Средняя скорость поршня считается по формуле:
Vпср = . (2.21)
Результаты полученные по формулам (2.13) – (2.21) заносим в таблицу 9.
Таблица 9 - Определение параметра двигателя
Литраж двигателя, Vл | 1,97 | Л |
Рабочий объем цилиндра, Vh | 0,49 | Л |
Диаметр цилиндра, D | 84,92 | мм |
Ход поршня, S | 86,92 | мм |
Принимаем, D | мм | |
Принимаем, S | мм | |
Площадь поршня, Fп | 56,7 | см2 |
Уточненный литраж двигателя, Vл | 1,97 | Л |
Эффективная мощность, Ne | 60,17 | кВт |
Литровая мощность двигателя, Nл | 30,47 | кВт/Л |
Эффективный крутящий момент, Mе | 164,15 | Н м |
Часовой расход топлива, Gт | 13,62 | кг/час |
Средняя скорость поршня, Vпср | 10,15 | м/c |
Таблица 10 -Данные для построения графиков
j | ex | Впуск | j | ex | Сжатие | j | ex | Сгорание | j | ex | Расширение | j | ex | Выпуск |
0,1 | 9,8 | 0,0839 | 1,8979 | 9,8 | 0,2835 | |||||||||
1,1 | 0,0859 | 9,8 | 0,0845 | 2,2775 | 1,143 | 6,7732 | 9,8 | 0,135 | ||||||
1,3 | 0,0839 | 9,6 | 0,0862 | 1,14 | 6,773 | 1,335 | 5,5828 | 9,6 | 0,1 | |||||
1,7 | 0,0839 | 9,4 | 0,0893 | 1,738 | 4,0199 | 9,4 | 0,1 | |||||||
2,3 | 0,0839 | 0,0940 | 2,275 | 2,8756 | 0,1 | |||||||||
2,9 | 0,0839 | 8,6 | 0,1007 | 2,92 | 2,1073 | 8,6 | 0,1 | |||||||
3,6 | 0,0839 | 0,1099 | 3,646 | 1,5990 | 0,1 | |||||||||
4,4 | 0,0839 | 7,4 | 0,1225 | 4,42 | 1,2582 | 7,4 | 0,1 | |||||||
5,2 | 0,0839 | 6,7 | 0,1399 | 5,212 | 1,0248 | 6,7 | 0,1 | |||||||
0,0839 | 0,1643 | 5,994 | 0,8611 | 0,1 | ||||||||||
6,7 | 0,0839 | 5,2 | 0,1988 | 6,74 | 0,7442 | 5,2 | 0,1 | |||||||
7,4 | 0,0839 | 4,4 | 0,2491 | 7,429 | 0,6592 | 4,4 | 0,1 | |||||||
0,0839 | 3,6 | 0,3241 | 8,046 | 0,5970 | 3,6 | 0,1 | ||||||||
8,6 | 0,0839 | 2,9 | 0,4388 | 8,577 | 0,5513 | 2,9 | 0,1 | |||||||
0,0839 | 2,3 | 0,6173 | 9,016 | 0,5181 | 2,3 | 0,1 | ||||||||
9,4 | 0,0839 | 1,7 | 0,8918 | 9,359 | 0,4946 | 1,7 | 0,1 | |||||||
9,6 | 0,0839 | 1,3 | 1,2790 | 9,604 | 0,4789 | 1,3 | 0,1 | |||||||
9,8 | 0,0839 | 1,1 | 1,6982 | 9,751 | 0,4450 | 1,1 | 0,1 | |||||||
9,8 | 0,0839 | 1,8979 | 9,8 | 0,2835 | 0,1 |
Рисунок 2 -Индикаторная диаграмма
а
![]() ![]() |
Таблица 11- Внешняя скоростная характеристика двигателя
n, об/мин | ||||
Ne, кВт | ge, г/(кВт ч) | Мe, Н м | Gт, кг/ч | |
15,022 | 223,82 | 191,264 | 3,36 | |
37,500 | 192,41 | 204,628 | 7,22 | |
51,603 | 193,10 | 197,111 | 9,96 | |
60,000 | 226,36 | 163,702 | 13,58 | |
58,740 | 246,74 | 145,695 | 14,49 | |
15,022 | 223,82 | 191,264 | 3,36 | |
37,500 | 192,41 | 204,628 | 7,22 |
![]() |
Расчёт кинематики кривошипно-шатунного механизма
Расчет кинематики кривошипно-шатунного механизма сводится к определению пути, скорости и ускорения поршня. При этом принимается, что коленчатый вал вращается с постоянной угловой скоростью ω.
Кинематика кривошипно-шатунного механизма:
Ход поршня S =87 мм;
Отношение , λ=0,27;
Радиус кривошипа, R =43,5 мм;
Длина шатуна, Lш =161,1 мм;
Угловая скорость, =367 с(-1);
Перемещение поршня Sx;
Скорость поршня Vп;
Ускорение поршня j.
В.М.Т. - верхняя мертвая точка; Н.М.Т. - нижняя мертвая точка
Рисунок 5 - Схема кривошипно-шатунного механизма
Текущее перемещение поршня определяется:
.
С учетом выражения :
. (3.1)
После преобразований выражение примет вид:
. (3.2)
Для определения скорости поршня дифференцируем по времени:
,
. (3.3)
Для определения ускорения дифференцируем по времени:
,
. (3.4)
Ускорение первого порядка определяется по формуле (5), ускорение второго порядка - по формуле (6):
, (3.5)
. (3.6)
Результаты кинематических расчетов по формулам (3.1) – (3.6) приведены в таблице 12.
Таблица 12 – Результаты кинематических расчётов
j | Sx | Vп | j1 | j2 | j |
градусы | м | м / c | м / c2 | м / c2 | м / c2 |
0,0000 | 0,00 | ||||
0,0008 | 3,50 | ||||
0,0033 | 6,84 | ||||
0,0073 | 9,84 | ||||
0,0126 | 12,37 | ||||
0,0190 | 14,33 | -274 | |||
0,0262 | 15,67 | -789 | |||
0,0338 | 16,37 | -1209 | |||
0,0416 | 16,44 | -1483 | -468 | ||
0,0494 | 15,94 | -1578 | -1578 | ||
0,0567 | 14,97 | -1015 | -1483 | -2497 | |
0,0636 | 13,60 | -1999 | -1209 | -3207 | |
0,0697 | 11,94 | -2922 | -789 | -3711 | |
0,0749 | 10,09 | -3756 | -274 | -4030 | |
0,0792 | 8,13 | -4476 | -4203 | ||
0,0826 | 6,11 | -5061 | -4272 | ||
0,0851 | 4,07 | -5491 | -4283 | ||
0,0865 | 2,03 | -5755 | -4272 | ||
0,0870 | 0,00 | -5844 | -4266 | ||
0,0865 | -2,03 | -5755 | -4272 | ||
0,0851 | -4,07 | -5491 | -4283 | ||
0,0826 | -6,11 | -5061 | -4272 | ||
0,0792 | -8,13 | -4476 | -4203 | ||
0,0749 | -10,09 | -3756 | -274 | -4030 | |
0,0697 | -11,94 | -2922 | -789 | -3711 | |
0,0636 | -13,60 | -1999 | -1209 | -3207 | |
0,0567 | -14,97 | -1015 | -1483 | -2497 |
Продолжение таблицы 12
0,0494 | -15,94 | -1578 | -1578 | ||
0,0416 | -16,44 | -1483 | -468 | ||
0,0338 | -16,37 | -1209 | |||
0,0262 | -15,67 | -789 | |||
0,0190 | -14,33 | -274 | |||
0,0126 | -12,37 | ||||
0,0073 | -9,84 | ||||
0,0033 | -6,84 | ||||
0,0008 | -3,50 | ||||
0,0000 | 0,00 | ||||
0,0008 | 3,50 | ||||
0,0014 | 4,53 | ||||
0,0033 | 6,84 | ||||
0,0073 | 9,84 | ||||
0,0126 | 12,37 | ||||
0,0190 | 14,33 | -274 | |||
0,0262 | 15,67 | -789 | |||
0,0338 | 16,37 | -1209 | |||
0,0416 | 16,44 | -1483 | -468 | ||
0,0494 | 15,94 | -1578 | -1578 | ||
0,0567 | 14,97 | -1015 | -1483 | -2497 | |
0,0636 | 13,60 | -1999 | -1209 | -3207 | |
0,0697 | 11,94 | -2922 | -789 | -3711 | |
0,0749 | 10,09 | -3756 | -274 | -4030 | |
0,0792 | 8,13 | -4476 | -4203 | ||
0,0826 | 6,11 | -5061 | -4272 | ||
0,0851 | 4,07 | -5491 | -4283 | ||
0,0865 | 2,03 | -5755 | -4272 | ||
0,0870 | 0,00 | -5844 | -4266 | ||
0,0870 | 0,00 | -5844 | -4266 | ||
0,0865 | -2,03 | -5755 | -4272 | ||
0,0851 | -4,07 | -5491 | -4283 | ||
0,0826 | -6,11 | -5061 | -4272 | ||
0,0792 | -8,13 | -4476 | -4203 | ||
0,0749 | -10,09 | -3756 | -274 | -4030 | |
0,0697 | -11,94 | -2922 | -789 | -3711 | |
0,0636 | -13,60 | -1999 | -1209 | -3207 | |
0,0567 | -14,97 | -1015 | -1483 | -2497 | |
0,0494 | -15,94 | -1578 | -1578 | ||
0,0416 | -16,44 | -1483 | -468 | ||
0,0338 | -16,37 | -1209 | |||
0,0262 | -15,67 | -789 | |||
0,0190 | -14,33 | -274 | |||
0,0126 | -12,37 | ||||
0,0073 | -9,84 | ||||
0,0033 | -6,84 | ||||
0,0008 | -3,50 | ||||
0,0000 | 0,00 |
![]() ![]() ![]() |
Динамический расчёт
4.1. Исходные данные:
Масса поршня, Mп =0,51 кг;
Масса шатуна, Mш =1,413 кг;
Масса кривошипа, Mк' =3,38 кг;
Диаметр цилиндра, D =85 мм;
Радиус кривошипа, R =43,5 мм;
Длина шатуна, L =161,1 мм;
Расстояние от центра поршневой головки до центра масс шатуна,
![]() |
Lшп =129,2 мм;
Расстояние от центра коренной шейки до центра масс шатуна,
Lшп = 129,2мм;
Масс кривошипа, ρ=20,03мм;
Площадь поршня, =
=0.005 м2.
Масса коренной шейки:
. (4.1)
Приведенная масса поршня:
. (4.2)
Приведенная масса кривошипа:
![]() |

Сила давления газов на поршень:
, (4.4)
Сила инерции поршня первого порядка:
, (4.5)
Сила инерции поршня второго порядка:
. (4.6)
Сила инерции поршня порядка:
. (4.7)
Угол наклона шатуна:
. (4.8)
Нормальная составляющая силы, действующей на поршень:
. (4.9)
Продольная составляющая силы, действующей на поршень:
. (4.10)
Радиальная сила кривошипа:
. (4.11)
Тангенциальная сила кривошипа:
. (4.12)
Сила инерции кривошипа:
. (4.13)
Результаты кинематических расчетов по формулам (4.1) – (4.13) приведены в таблице 13.
Таблица 13– Результаты силового расчёта