Знайдемо тиск в міліметрах для обсягу т.1 11. - (Vz) обсягу попереднього розширення в т.Z
Vz = Vc * r = 17.5 * 1.95 = 34 мм
Р в т.1 1 на політропи стиснення в мм 7556 \ 34 1.36 = 7556 \ 121. = 62 мм. Наступний розрахунок тиску в мм в т.2 1 ведемо для обсягу в точці 2 11 - 34 + 15 = 49 мм і так далі.
Аналогічно будують політропи розширення з відповідним розрахунком показника n2, попередньо взявши за твір PV n 2 = const точку обсягу кінця попереднього розширення Z:
Pz * V n 2 = 200 * 34 1.28 = 18252
6. розрахунок точок політропи необхідно проводити через кожні 20мм обсягу після чого з'єднати їх за допомогою лекала.
Таблиця розрахунку політропи стиснення і розширення
Обсяг для точок в мм V
Точка на політропи стиснення
Тиск стиснення ВММ Const PV n 1 = 7556 7556 \ V n 1 = Рс
Точка на політропи розширення
Тиск расш. в мм Const PV n 2 = 18252 18252 \ V n 2 = Pz
- Визначаємо графічно середнє індикаторне тиск. Для цього розділимо площа індикаторної діаграми на вертикальні відрізки на рівній відстані (через 10мм), складемо їх довжини і дбав на їх колічество.общую довжину відрізків на розділимо на масштаб тисків і знайдемо
Другий варіант визначити площу індикаторної діаграми і розділити на обсяг (все в мм). Отримане значення з урахуванням масштабу тисків дає Piгр.
в реальному діаграмі процес згоряння, початку випуску має заокруглення. враховуємо це коефіцієнтом повноти діаграми, який приймаємо 0.9.
Розрахункові індикаторні та ефективні показники:
аналітичне середнє індикаторне тиск
Графічне середнє індикаторне тиск
Похибка в розрахунках середнього індикаторного тиску
Індикаторна робота газів в циліндрі
аналітичне середнє ефективне тиск
Циклова подача палива.
Часовий витрата палива:
Питома індикаторний витрата палива,
Питома ефективна витрата палива,
Розрахункова середнє індикаторне тиск теоретичного циклу (Pi `), МПа:
Розбіжність знайденого значення середнього індикаторного тиску i по діаграмі
з розрахунковим не повинно бути більше DPi = 2. 5%.
Механічний ККД двигуна # 951; М = 0,93 (приймаємо).
Індикаторна робота газів в циліндрі, кДж:
Де: повний робочий об'єм циліндра, м 3:
Корисний робочий об'єм циліндра, м 3:
Де. ya -потерянний робочий об'єм (від НМТ до закриття впускного клапана в 4-х тактних або випускних вікон в 2-х тактних ДВС, знаходиться в межах 0.2-0.35)
Середнє ефективне тиск, МПа:
Індикаторна потужність, кВт:
Де: i - число циліндрів, n - число оборотів,
m - коефіцієнт тактності (для 2-х тактних ДВС-1, для 4-х тактних ДВС-2)
Ефективна потужність, кВт:
Циклова подача палива, кг / цикл:
Часовий витрата палива, кг / год:
Питома індикаторний витрата палива, кг / кВт # 8729; ч:
Питома ефективна витрата палива, кг / кВт # 8729; ч:
Похибка розрахунку (допустиме відхилення ± 2,5%):
Динамічний розрахунок кривошипно-шатунного механізму полягає у визначенні сумарних сил і моментів, що виникають від тиску газів і сил інерції. За цим силам розраховують основні деталі на міцність і знос, а також визначають нерівномірність крутного моменту і ступінь нерівномірності ходу двигуна.
Протягом кожного робочого циклу (720 для чотирьох- і 360 deg; для двотактного двигуна) сили, що діють в кривошипно-шатунного механізму, безперервно змінюються за величиною і напрямком. Тому для визначення характеру зміни цих сил по куту повороту колінчастого вала їх величини визначають для ряду окремих положень вала зазвичай через кожні 10-30 deg ;. Результати динамічного розрахунку зводять в таблиці.
Під час роботи ДВС в КШМ діють наступні сили:
1 сили тиску газів в ціліндре- Pz / - для її визначення будують розгорнуту діаграму
2 сили інерції зворотно-поступально рухомих мас.
3 Відцентрові сили.
СИЛИ ТИСКУ газів
Тиск газів на поршень Pz - величина змінна при будь-якому положенні мотиля може бути визначена по розгорнутій індикаторної діаграмі.
Сили тиску газів, що діють на площу поршня, для спрощення динамічного розрахунку замінюють однією силою,
Для цього під індикаторної діаграмою будують допоміжну півколо радіусом R = S / 2 (рис. 48). Далі від центру півкола (точка 0) в сторону н. м. т. відкладають поправку Брікса-
Поправка Брикса, що враховує кінцеву довжину шатуна (поршень при положенні кривошипа 90град.проходіт шлях від ВМТ більший, ніж від НМТ).
Де. lш = R \ L - постійна КШМ двигуна (відношення радіуса кривошипа до довжини шатуна). Розміри беруться із заданого двигуна.
R = АТ мм для збереження масштабу
Підготовка до побудови розгорнутої діаграми (рис. 72)
1. На розрахункової діаграмі обсяг ходу поршня (ВМТ-НМТ) ділимо навпіл з центром О, з якої проводимо малу півколо радіусом рівним R = АТ = ОВ, тобто половині ходу поршня.
2. Ліворуч (до НМТ) відкладаємо поправку Брикса ГО 1 і з центру О1 проводимо довільного радіуса велику півколо. яку ділимо через кожні 15 град. Точки ділення з'єднуємо з центром О 1.
3. З точок перетину ліній з малою окружністю проводимо вертикальні лінії до перетину з лініями індикаторної діаграми.
Побудова розгорнутої індикаторної діаграми (ріс.249)
1. На міліметровому папері уздовж відкладаємо 4 відрізка, відповідні робочому об'єму циліндра (ріс.72 відрізок АВ). проводимо
- 1-й відрізок (такт впуску) - проводимо лінію, що відповідає тиску наповнення Ра в масштабі.
- 2-й відрізок (такт стиснення) -_ переносимо на лінію від 180 0 до 360 0 вимірюючи циркулем точки відповідні через кожні 15 0 з індикаторної діаграми (ріс.72) Починаючи від НМТ. (180 0)
- Соответсвенно кожній точці через 15 0 виміряти циркулем на індикаторної діаграмі висоту тисків політропи стиснення, починаючи від НМТ і перенести їх на розгорнуту діаграму.
- З'єднуємо отримані точки тисків на розгорнутій діаграмі і отримуємо розгорнуту політропи стиснення.
- 3-й відрізок (такт розширення). Переносимо точки через кожні 15 0, починаючи від ВМТ відповідно на такт розширення на розгорнутій діаграмі.
- Знімаємо циркулем величини тисків відповідних точок через 15 0 з політропи розширення індикаторної діаграми і переносимо на розгорнуту. Поєднавши отримані точки тисків соответсвенно куту повороту кривошипа, отримуємо розгорнуту політропи розширення.
- 4-й відрізок (такт випуску). Проводимо лінію тиску випуску Рb 1 відповідно раніше виконаним розрахунками
Дати розгорнуті відповіді на питання:
1. з чого складаються сили інерції інерції поступально рухомих частин, при яких положеннях поршня досягаються максимальні сили інерції мас поступально рухомих деталей КШМ. які можуть бути наслідки перевищення сил інерції, які заходи вживаються для їх обмеження.
2. з чого складаються обертові маси, якими способами врівноважуються сили інерції обертових мас КШМ в двигуні?
3. для чого служить маховик двигуна, від чого залежить його маса і чому вона розташована якомога далі від центру маховика у вигляді обода?