Конструирование четырехтактного двигателя внутреннего сгорания с одним цилиндром, работающего по схеме вращающегося цилиндра-клапана

Дипломная работа - Разное

Другие дипломы по предмету Разное

p;

(4.38)

 

) Находим длину шатуна

(4.39)

 

) Находим угловую скорость коленчатого вала (рад/с)

 

(4.40)

 

) Находим находим площадь поршня (м2)

 

(4.41)

 

Построение графиков перемещений, скорости и ускорения

Полученные значения заносим в таблицу А.2 приложения

) Перемещение поршня [5,стр 108]

 

(4.42)

 

) Скорость поршня [5,стр 108]

 

(4.43)

3) Ускорение поршня [5,стр 109]

 

(4.44)

 

Рисунок 4.2 - Перемещение поршня

 

Рисунок 4.3 - Скорость поршня

 

Рисунок 4.4 - Ускорение поршня

 

Определение приведённых масс КШМ [4, стр.96]

) Коренная шейка:

а) Объём коренной шейки:

(4.45)

 

б).Масса коренной шейки:

 

(4.46)

 

(кг)

) Шатунная шейка:

а) Объём шатунной шейки:

 

(4.47)

 

б) Масса шатунной шейки:

 

(4.48)

 

(кг)

) Параметры щеки:

а) Высота щеки:

 

(4.49)

б).Ширина щеки:

 

(4.50)

 

в) Объём щеки:

 

(4.51)

 

г).Масса щеки:

 

(4.52)

 

(кг)

) Масса поршневой группы

 

(4.53)

 

(кг)

 

) Приведённая масса щеки

 

- толщина щеки

(4.54)

 

(кг)

 

) Длина шатуна, отнесённая к кривошипу:

 

(4.55)

 

) Длина шатуна, отнесённая к поршню:

 

(4.56)

 

) Масса шатуна:

 

(4.57)

 

) Масса шатуна, отнесённая к кривошипу:

 

 

(4.58)

) Масса шатуна, отнесённая к поршню:

(4.59)

 

) Масса деталей поршневой группы:

 

(4.60)

 

. Масса вращающихся частей:

 

(4.61)

 

Силы, действующие на детали КШМ.

Полученные значения заносим в таблицу А.3 приложения

) Сила инерции поступательно движущихся масс 1-го порядка:

 

(4.62)

 

Рисунок 4.5 - инерции поступательно движущихся масс 1-го порядка

 

2) Сила инерции поступательно движущихся масс 2-го порядка:

 

(4.63)

 

Рисунок 4.6 - сила инерции поступательно движущихся масс 2-го порядка

 

) Сила инерции поступательно движущихся масс:

 

(4.64)

 

Рисунок 4.7 - сила инерции поступательно движущихся масс

 

Построение индикаторной диаграммы

Полученные значения заносим в таблицу А.3 приложения

-объём камеры сгорания

 

(4.65)

 

-полный объём цилиндра

 

(4.66)

 

-Давление начала сжатия, Па

 

(4.67)

 

Давление конца сжатия, Па

 

(4.68)

 

Давление начала рабочего хода, Па ( из теплового расчёта)

Угол поворота коленчатого вала при сжатии, град.

Угол поворота коленчатого вала при расширении, град.

Перемещение поршня при сжатии

(4.69)

 

-Перемещение поршня при расширении

 

(4.70)

 

Степень сжатия

 

(4.71)

 

-Степень расширения

 

(4.72)

 

Давление в начале процесса расширения

Давление при сжатии, Па

 

(4.73)

 

Давление при расширении, Па

(4.74)

 

-Давления при сжатии и расширении, c учётом поправок на неидеальность процесса:

 

(4.75)

(4.76)

 

Угол поворота коленчатого вала, град

 

 

система уравнений для аппроксимированной индикаторной диаграммы

 

Рисунок 4.8 - Индикаторная диаграмма

 

Построение графиков функции некоторых сил и момента двигателя

Полученные значения заносим в таблицу А.3 приложения

) Просуммируем силы давления газов и силы инерции

 

(4.77)

 

Рисунок 4.9 - Сумма силы давления газов и силы инерции

2) Силы и моменты, действующие в КШМ:

Угол поворота шатуна, град

 

(4.78)

 

-Сила, действующая вдоль шатуна, Н

 

(4.79)

 

-Опрокидывающая сила, Н

 

(4.80)

 

-Сила, создающая момент, Н

 

(4.81)

 

-Сила, направленная вдоль кривошипа, Н

 

 

-Крутящий момент, создаваемый двигателем с обычным клапанным механизмом газораспределения Н*м

 

(4.82)

-Крутящий момент, создаваемый двигателем с вращающимся цилиндром

 

(4.83)

 

- КПД, создаваемое двигателем, с учётом того, что газораспределение осуществляется зубчатыми передачами, а не клапанным механизмом.

 

Рисунок 4.10 - Сила, действующая вдоль шатуна

 

Рисунок 4.11 - Опрокидывающая сила

 

Рисунок 4.12 - Момент, создаваемый двигателем с обычным клапанным механизмом газораспределения

 

Mcр=10.71 H*м - среднее значение момента

N=M*n/9550 = 10.71*5000/9550=5.61 кВт - номинальная мощность двигателя

Значение полученной мощности отличается от мощности, полученной при тепловом расчёте на 3 %

 

Рисунок 4.13 - Момент, создаваемый двигателем с вращающимся цилиндром - клапаном

 

Mcр=14.21 H*м - среднее значение момента.

N=M*n/9550 = 14.21*5000/9550=7.44 кВт - номинальная мощность двигателя.

Выигрыш в мощности составляет таким образом 33 %.

Но здесь мы не учитываем потери на трение.

 

5.РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ

 

Таблица 5.1 - Исходные данные

Карбюраторный одноцилиндровый двигатель с вращающимся цилиндромХарактеристикаразмерностьвеличинаКоличество ?/p>