Курсовая работа: Проектирование систем двигателей внутреннего сгорания
3.1. Определение величины безразмерного параметра К.Ш.М.
Величина λ вычисляется по формуле:
где ι – длина радиуса кривошипа
ι = 0,0625 м [1, стр. 31]
L – длина шатуна
L = 0,230 м [1, стр. 31]
Принимаем λ = 1 / 3,6.
3.2. Вычисление и построение графика силы давления газов на поршень
Величины сил давления газов на поршень определяем графическим способом. Для этого используем построенную индикаторную диаграмму, которая может служить графиком газовой силы, если ось абсцисс сместить вверх на величину Р0 и вычислить масштаб газовой силы по формуле:
,
где Мр – масштаб давлений, принятых при построении индикаторной диаграммы.
Мр = 0,04 МПа / мм;
Fp – площадь поперечного сечения цилиндра,
Fp = πD2 /4,
Остается только построить этот график из координаты S в координату по α град. Перестроение индикаторной диаграммы в развернутую по углу поворота коленчатого вала осуществляем по методу Брикса. Для этого под индикаторной диаграммой на горизонтальном участке АВ, равном по длине ходу поршня S, в масштабе Ms описывается полуокружность с центром в середине отрезка АВ (точка О' ). От центра О' на горизонтальном диаметре АВ в том же масштабе Ms откладывается вправо отрезок О' O' 1 (поправка Брикса), равный по величине
Полуокружность разбивается на равные части через 30 º. Для определения пути, пройденного поршнем при повороте кривошипа на угол α, через точку О' 1 проводится под углом α к горизонтали луч до пересечения ею с полуокружностью. Из этих точек проводят вертикальные линии до пересечения с линиями индикаторной диаграммы и полученные величины давлений откладывают на вертикали соответствующих углов α. Развертку индикаторной диаграммы начинают с ВМТ в процессе хода впуска. Далее соединяют полученные точки плавной кривой (в координатах Р – α) и получают развернутую индикаторную диаграмму с масштабом M р , а если полученные ординаты умножить на масштаб M рг , то имеем график газовых сил. Пользуясь этим графиком, учитывая масштаб M рг , заполняется таблица 1.
3.3. Определение масс деталей поршневой и шатунной групп
Для вычисления силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс и центробежной силы инерции вращающейся части массы шатуна необходимо знать массы деталей поршневой (mп ) и шатунной (mш ) групп.
Масса поршневой группы:
где m ' п – удельная масса поршня,
Для поршня из алюминиевого сплава принято m ' п = 250 кг/м2 [1, стр. 35]
Масса шатуна:
,
где m ' ш – удельная масса шатуна,
m' ш = 350 кг/м2 [1, стр. 35]
Масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца:
Масса шатуна, сосредоточенного на оси шатунной шейки кривошипа:
Масса кривошипно-шатунного механизма, совершающая возвратно-поступательное движение:
3.4. Вычисление сил инерции КШМ
Сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс КШМ вычисляется по формуле:
где ω – угловая скорость, вычисляется:
для α = 30 º
