Файл: Тепловой и динамический расчет бензинового двигателя.docx
Добавлен: 02.05.2024
Просмотров: 20
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2.4 Ускорение поршня
Ускорение поршня первого порядка, J1, м/с2:
Ускорение поршня второго порядка, J2, м/с2:
Ускорение поршня, J, м/с2:
Результаты расчёта заносим в таблицу 4
Таблица 4
Ускорение поршня
2.5 Силы инерции поршневой группы
(силы инерции от возвратно-поступательно движущихся масс)
Силы инерции первого порядка поршневой группы, Н :
Силы инерции второго порядка поршневой группы, Рj2, Н:
Силы инерции поршневой группы, Рj, Н:
Результаты расчёта заносим в таблицу 5
Таблица 5
Силы инерции поршневой группы
По данным таблицы 5 строим график зависимости сил инерции поршневой группы от - угла поворота коленчатого вала.
2.6 Суммарная сила, действующая на поршень
Определяем силу от давления газов Рг, Н:
где F – площадь поршня, м2;
pг – давление газов на поршень, Па; p0 – давление газов в картере двигателя, принимаемое равным атмосферному давлению, Па.
Определяем с учётом знака сил суммарную силу, действующую на поршень, Р, Н:
Результаты расчёта заносим в таблицу 6
Таблица 6
Силы, действующие на поршень
По данным таблицы 6 строим график зависимости сил, действующих на поршень, от - угла поворота коленчатого вала.
3.7 Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме
Определяем боковую силу, прижимающую поршень к цилиндру, Н:
где β – угол между осью шатуна и осью цилиндра (величина tg (β) выбирается из табл. П. 1).
Определяем силу, действующую вдоль оси шатуна, S, Н:
где 1/cosβ – выбирается из табл. П.2.
Определяем тангенциальную силу, Т, Н:
где sin(φ + β)/cosβ – выбирается из табл. П. 3.
Определяем нормальную силу, направленную по радиусу кривошипа, К, Н:
Результаты расчёта заносим в таблицу 7
Таблица 7
Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме
Ускорение поршня первого порядка, J1, м/с2:
Ускорение поршня второго порядка, J2, м/с2:
Ускорение поршня, J, м/с2:
Результаты расчёта заносим в таблицу 4
Таблица 4
Ускорение поршня
| Угол поворота коленчатого вала φ, град. пкв. | Угол поворота коленчатого вала φ, рад. пкв. | Ускорение поршня м2/с. | ||
| первого порядка J1 | второго порядка J2 | Общее ускорение J | ||
| 0 | 0 | 13741,94 | 3847,742 | 17589,68 |
| 10 | 0,174532925 | 13533,16 | 3615,695 | 17148,86 |
| 20 | 0,34906585 | 12913,19 | 2947,541 | 15860,74 |
| 30 | 0,523598776 | 11900,86 | 1923,871 | 13824,74 |
| 40 | 0,698131701 | 10526,93 | 668,1534 | 11195,09 |
| 50 | 0,872664626 | 8833,146 | -668,153 | 8164,992 |
| 60 | 1,047197551 | 6870,968 | -1923,87 | 4947,097 |
| 70 | 1,221730476 | 4700,019 | -2947,54 | 1752,477 |
| 80 | 1,396263402 | 2386,262 | -3615,69 | -1229,43 |
| 90 | 1,570796327 | 8,42E-13 | -3847,74 | -3847,74 |
| 100 | 1,745329252 | -2386,26 | -3615,69 | -6001,96 |
| 110 | 1,919862177 | -4700,02 | -2947,54 | -7647,56 |
| 120 | 2,094395102 | -6870,97 | -1923,87 | -8794,84 |
| 130 | 2,268928028 | -8833,15 | -668,153 | -9501,3 |
| 140 | 2,443460953 | -10526,9 | 668,1534 | -9858,78 |
| 150 | 2,617993878 | -11900,9 | 1923,871 | -9976,99 |
| 160 | 2,792526803 | -12913,2 | 2947,541 | -9965,65 |
| 170 | 2,967059728 | -13533,2 | 3615,695 | -9917,47 |
| 180 | 3,141592654 | -13741,9 | 3847,742 | -9894,19 |
| 190 | 3,316125579 | -13533,2 | 3615,695 | -9917,47 |
| 200 | 3,490658504 | -12913,2 | 2947,541 | -9965,65 |
| 210 | 3,665191429 | -11900,9 | 1923,871 | -9976,99 |
| 220 | 3,839724354 | -10526,9 | 668,1534 | -9858,78 |
| 230 | 4,01425728 | -8833,15 | -668,153 | -9501,3 |
| 240 | 4,188790205 | -6870,97 | -1923,87 | -8794,84 |
| 250 | 4,36332313 | -4700,02 | -2947,54 | -7647,56 |
| 260 | 4,537856055 | -2386,26 | -3615,69 | -6001,96 |
| 270 | 4,71238898 | -2,5E-12 | -3847,74 | -3847,74 |
| 280 | 4,886921906 | 2386,262 | -3615,69 | -1229,43 |
| 290 | 5,061454831 | 4700,019 | -2947,54 | 1752,477 |
| 300 | 5,235987756 | 6870,968 | -1923,87 | 4947,097 |
| 310 | 5,410520681 | 8833,146 | -668,153 | 8164,992 |
| 320 | 5,585053606 | 10526,93 | 668,1534 | 11195,09 |
| 330 | 5,759586532 | 11900,86 | 1923,871 | 13824,74 |
| 340 | 5,934119457 | 12913,19 | 2947,541 | 15860,74 |
| 350 | 6,108652382 | 13533,16 | 3615,695 | 17148,86 |
| 360 | 6,283185307 | 13741,94 | 3847,742 | 17589,68 |
2.5 Силы инерции поршневой группы
(силы инерции от возвратно-поступательно движущихся масс)
Силы инерции первого порядка поршневой группы, Н :
Силы инерции второго порядка поршневой группы, Рj2, Н:
Силы инерции поршневой группы, Рj, Н:
Результаты расчёта заносим в таблицу 5
Таблица 5
Силы инерции поршневой группы
| Угол поворота коленчатого вала φ, град. пкв. | Угол поворота коленчатого вала φ, рад. пкв. | Сила инерции, Н. | ||
| первого порядка Pj1 | второго порядка Pj2 | Общая сила инерции Pj | ||
| 0 | 0 | -10592,3 | -2965,84 | -13558,123 |
| 10 | 0,174532925 | -10431,4 | -2786,98 | -13218,34 |
| 20 | 0,34906585 | -9953,49 | -2271,96 | -12225,455 |
| 30 | 0,523598776 | -9173,19 | -1482,92 | -10656,106 |
| 40 | 0,698131701 | -8114,16 | -515,013 | -8629,1726 |
| 50 | 0,872664626 | -6808,59 | 515,0126 | -6293,576 |
| 60 | 1,047197551 | -5296,14 | 1482,92 | -3813,2221 |
| 70 | 1,221730476 | -3622,77 | 2271,965 | -1350,8096 |
| 80 | 1,396263402 | -1839,33 | 2786,977 | 947,646658 |
| 90 | 1,570796327 | -6,5E-13 | 2965,839 | 2965,8394 |
| 100 | 1,745329252 | 1839,331 | 2786,977 | 4626,30813 |
| 110 | 1,919862177 | 3622,774 | 2271,965 | 5894,73913 |
| 120 | 2,094395102 | 5296,142 | 1482,92 | 6779,06148 |
| 130 | 2,268928028 | 6808,589 | 515,0126 | 7323,60123 |
| 140 | 2,443460953 | 8114,16 | -515,013 | 7599,14735 |
| 150 | 2,617993878 | 9173,187 | -1482,92 | 7690,26695 |
| 160 | 2,792526803 | 9953,491 | -2271,96 | 7681,52591 |
| 170 | 2,967059728 | 10431,36 | -2786,98 | 7644,38557 |
| 180 | 3,141592654 | 10592,28 | -2965,84 | 7626,44416 |
| 190 | 3,316125579 | 10431,36 | -2786,98 | 7644,38557 |
| 200 | 3,490658504 | 9953,491 | -2271,96 | 7681,52591 |
| 210 | 3,665191429 | 9173,187 | -1482,92 | 7690,26695 |
| 220 | 3,839724354 | 8114,16 | -515,013 | 7599,14735 |
| 230 | 4,01425728 | 6808,589 | 515,0126 | 7323,60123 |
| 240 | 4,188790205 | 5296,142 | 1482,92 | 6779,06148 |
| 250 | 4,36332313 | 3622,774 | 2271,965 | 5894,73913 |
| 260 | 4,537856055 | 1839,331 | 2786,977 | 4626,30813 |
| 270 | 4,71238898 | 1,95E-12 | 2965,839 | 2965,8394 |
| 280 | 4,886921906 | -1839,33 | 2786,977 | 947,646658 |
| 290 | 5,061454831 | -3622,77 | 2271,965 | -1350,8096 |
| 300 | 5,235987756 | -5296,14 | 1482,92 | -3813,2221 |
| 310 | 5,410520681 | -6808,59 | 515,0126 | -6293,576 |
| 320 | 5,585053606 | -8114,16 | -515,013 | -8629,1726 |
| 330 | 5,759586532 | -9173,19 | -1482,92 | -10656,106 |
| 340 | 5,934119457 | -9953,49 | -2271,96 | -12225,455 |
| 350 | 6,108652382 | -10431,4 | -2786,98 | -13218,34 |
| 360 | 6,283185307 | -10592,3 | -2965,84 | -13558,123 |
По данным таблицы 5 строим график зависимости сил инерции поршневой группы от - угла поворота коленчатого вала.
2.6 Суммарная сила, действующая на поршень
Определяем силу от давления газов Рг, Н:
где F – площадь поршня, м2; pг – давление газов на поршень, Па; p0 – давление газов в картере двигателя, принимаемое равным атмосферному давлению, Па.
Определяем с учётом знака сил суммарную силу, действующую на поршень, Р, Н:
Результаты расчёта заносим в таблицу 6
Таблица 6
Силы, действующие на поршень
| Угол поворота коленчатого вала φ, град. пкв. | | Сила, Н | ||
| Давление газов, Рг | Инерции поршневой группы, Рj | Суммарная сила, Р | ||
| 0 | 115000 | 68,0124 | -13558,123 | -13490,111 |
| 30 | 96600 | -15,416144 | -10656,106 | -10671,522 |
| 60 | 96600 | -15,416144 | -3813,2221 | -3828,6382 |
| 90 | 96600 | -15,416144 | 2965,8394 | 2950,42326 |
| 120 | 96600 | -15,416144 | 6779,06148 | 6763,64534 |
| 150 | 96600 | -15,416144 | 7690,26695 | 7674,85081 |
| 180 | 96600 | -15,416144 | 7626,44416 | 7611,02802 |
| 210 | 102000 | 9,06832 | 7690,26695 | 7699,33527 |
| 240 | 142000 | 190,43472 | 6779,06148 | 6969,4962 |
| 270 | 194000 | 426,21104 | 2965,8394 | 3392,05044 |
| 300 | 405000 | 1382,9188 | -3813,2221 | -2430,3033 |
| 330 | 1026000 | 4198,6322 | -10656,106 | -6457,4738 |
| 360 | 1852000 | 7943,8483 | -13558,123 | -5614,2747 |
| 390 | 3917000 | 17306,889 | -10656,106 | 6650,78272 |
| 420 | 1729000 | 7386,1466 | -3813,2221 | 3572,92454 |
| 450 | 822000 | 3273,6635 | 2965,8394 | 6239,50292 |
| 480 | 448000 | 1577,8877 | 6779,06148 | 8356,94916 |
| 510 | 218000 | 535,03088 | 7690,26695 | 8225,29783 |
| 540 | 115000 | 68,0124 | 7626,44416 | 7694,45656 |
| 570 | 115000 | 68,0124 | 7690,26695 | 7758,27935 |
| 600 | 115000 | 68,0124 | 6779,06148 | 6847,07388 |
| 630 | 115000 | 68,0124 | 2965,8394 | 3033,8518 |
| 660 | 115000 | 68,0124 | -3813,2221 | -3745,2097 |
| 690 | 115000 | 68,0124 | -10656,106 | -10588,094 |
| 720 | 115000 | 68,0124 | -13558,123 | -13490,111 |
По данным таблицы 6 строим график зависимости сил, действующих на поршень, от - угла поворота коленчатого вала.
3.7 Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме
Определяем боковую силу, прижимающую поршень к цилиндру, Н:
где β – угол между осью шатуна и осью цилиндра (величина tg (β) выбирается из табл. П. 1).Определяем силу, действующую вдоль оси шатуна, S, Н:
где 1/cosβ – выбирается из табл. П.2.Определяем тангенциальную силу, Т, Н:
где sin(φ + β)/cosβ – выбирается из табл. П. 3.Определяем нормальную силу, направленную по радиусу кривошипа, К, Н:
Результаты расчёта заносим в таблицу 7
Таблица 7
Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме
| Угол поворота коленчатого вала φ, град. пкв. | Сила, Н | Расчетный крутящий момент Mк. расч., Нм | ||
| Боковая N | Вдоль шатуна S | Тангенциальная T | ||
| 0 | 0 | -13490,1 | 0 | 0 |
| 30 | -1504,68 | -10778,2 | -6637,69 | -265,507 |
| 60 | -949,502 | -3943,5 | -3790,35 | -151,614 |
| 90 | 852,6723 | 3071,391 | 2950,423 | 118,0169 |
| 120 | 1677,384 | 6966,555 | 5018,625 | 200,745 |
| 150 | 1078,347 | 7724,329 | 2890,888 | 115,6355 |
| 180 | 0 | 7611,028 | 0 | 0 |
| 210 | -1085,61 | 7776,329 | -2910,35 | -116,414 |
| 240 | -1728,44 | 7178,581 | -5171,37 | -206,855 |
| 270 | -980,303 | 3531,124 | -3392,05 | -135,682 |
| 300 | 602,7144 | -2503,21 | 2405,997 | 96,23988 |
| 330 | 910,5033 | -6522,04 | 4016,546 | 160,6619 |
| 360 | 0 | -5614,27 | 0 | 0 |
| 390 | 937,76 | 6717,288 | 4136,785 | 165,4714 |
| 420 | 886,0842 | 3680,108 | 3537,191 | 141,4876 |
| 450 | 1803,216 | 6495,32 | 6239,5 | 249,58 |
| 480 | 2072,521 | 8607,648 | 6200,849 | 248,034 |
| 510 | 1159,767 | 8307,553 | 3109,163 | 124,3665 |
| 540 | 0 | 7649,46 | 0 | 0 |
| 570 | -1093,92 | 7835,863 | -2932,63 | -117,305 |
| 600 | -1698,07 | 7052,482 | -5080,53 | -203,221 |
| 630 | -876,783 | 3158,238 | -3033,85 | -121,354 |
| 660 | 928,8096 | -3857,56 | 3707,748 | 148,3099 |
| 690 | 1492,922 | -10694 | 6585,798 | 263,4319 |
| 720 | 0 | -13490,1 | 0 | 0 |