Тепловой и динамический расчёт двигателя внутреннего сгорания VW passat 1.9 AFN TDI

3.3 Расчет суммарной силы, действующей в КШМ по направлению оси цилиндра. Построение совмещенных графиков зависимости силы давления газов на

Тепловой и динамический расчёт двигателя внутреннего сгорания VW passat 1.9 AFN TDI

Курсовой проект

Транспорт, логистика

Другие курсовые по предмету

Транспорт, логистика

Сдать работу со 100% гаранией
ние полярной диаграммы сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала

Аналитически результирующая сила RШШ, действующая на шатунную шейку V-образного двигателя (в случае, если учитывается действие сил со стороны только одного из двух расположенных рядом на шейке шатунов), равна:

(3.18)

РК - сила, действующая на шатунную шейку по кривошипу:

(3.19)

Направление результирующей силы RШШ для различных положений коленчатого вала определяется углом ψ ( ), заключенным между вектором RШШ и осью кривошипа.

Построение графика RШШ(φ) ведется как в прямоугольной системе координат, так и в виде полярной диаграммы с базовым направлением (полярной осью) по кривошипу.

Построение: из точки О' по оси абсцисс вправо откладываются положительные силы Т(φ), а по оси ординат вверх - отрицательные силы К(φ). Плавная кривая, соединяющая точки с координатами (Т(φ);К(φ)) в порядке нарастания φ (соответствующие значения φ указываются рядом с точкой), является искомой диаграммой.

Для учета влияния центробежной силы КRШ начало координат диаграммы переносится вертикально вниз на величину этой силы в точку ОШ. Векторы, соединяющие точку ОШ с точками на контуре диаграммы, являются по величине и направлению силами RШШ при соответствующих углах поворота кривошипа.

При построении графика RШШ(φ) в прямоугольных координатах по расчетным данным минимальное RШШmin и максимальное RШШmax значения силы (а также необходимые значения в точках перегиба кривой) определяются по полярной диаграмме. Среднее значение RШШср рассчитывается как среднеарифметическое всех полученных значений.

Рисунок 3 – «Силы, действующие на шатунную шейку.»

3.6 Построение диаграммы износа шатунной шейки

На основании полярной диаграммы нагрузки на шатунную шейку коленчатого вала производится построение диаграммы износа, которая дает наглядное представление о характере износа шейки по окружности и позволяет определить местоположение масляного отверстия.

Для построения диаграммы износа проводится окружность, изображающая в произвольном масштабе шатунную шейку; лучами ОШ1 , ОШ2 и т.д. окружность делится на 12 равных участков.

Дальнейшее построение осуществляется в предположении, что действие каждого вектора силы RШШi распространяется на 60° по окружности шейки в обе стороны от точки приложения силы.

Таким образом, для определения величины усилия (износа), действующего на каждому лучу (например, по лучу ОШ10), необходимо:

1) перенести луч диаграммы износа параллельно самому себе на полярную диаграмму;

определить по полярной диаграмме сектор на шатунной шейке (по 60° в каждую сторону от луча ОШ10), в котором действующие силы RШШi создают нагрузку (износ) по направлению луча ОШ10;

определить величину каждой силы RШШi, действующей в секторе луча ОШ10, и подсчитать результирующую величину RШШΣ для ОШ10;

отложить результирующую величину RШШΣ в выбранном масштабе на диаграмме износа по лучу ОШ10 от окружности к центру:

таким же образом определить результирующие величины сил, действующих в секторах каждого луча;

отложить на каждом луче отрезки, соответствующие в выбранном масштабе результирующим величинам сил RШШΣ, а концы отрезков соединить плавной кривой, характеризующей износ шейки;

перенести на диаграмму износа ограничительные касательные к полярной диаграмме ОША и ОШВ и, проведя от них лучи ОША ' и ОШВ ' под углами 60°, определить граничные точки (А" и В") кривой износа шатунной шейки, посередине между которыми располагается ось масляного отверстия (по диаграмме определяется угол φм, определяющий положение оси).

Для упрощения расчета результирующих величин RШШΣ составляется таблица 4, в которую заносятся значения сил RШШi действующих по каждому лучу, и их сумма.

Таблица 4 - «Силы, действующие на шатунную шейку»

RШШi

Значение RШШi, МПа, для лучей

RШШ0

4,11

4,11

4,11

0

0

0

0

0

0

0

4,11

4,11

RШШ30

3,46

3,46

3,46

0

0

0

0

0

0

0

0

3,46

RШШ60

2,02

2,02

2,02

0

0

0

0

0

0

0

0

2,02

RШШ90

1,81

1,81

0

0

0

0

0

0

0

0

1,81

1,81

RШШ120

2,61

2,61

0

0

0

0

0

0

0

0

2,61

2,61

RШШ150

3,00

3,00

0

0

0

0

0

0

0

0

3,00

3,00

RШШ180

3,07

3,07

3,07

0

0

0

0

0

0

0

3,07

3,07

RШШ210

3,01

3,01

3,01

0

0

0

0

0

0

0

0

3,01

RШШ240

2,66

2,66

2,66

0

0

0

0

0

0

0

0

2,66

RШШ270

1,86

1,86

1,86

0

0

0

0

0

0

0

0

1,86

RШШ300

1,87

1,87

0

0

0

0

0

0

0

0

1,87

1,87

RШШ330

1,77

1,77

0

0

0

0

0

0

0

0

1,77

1,77

RШШ360

0

0

0

0

7,55

7,55

7,55

7,55

7,55

0

0

0

RШШ375

0

0

0

0

0

9,76

9,76

9,76

9,76

0

0

0

RШШ390

0

0

0

0

0

0

9,15

9,15

9,15

9,15

0

0

RШШ420

0

0

0

0

0

0

0

0

2,32

2,32

2,32

2,32

RШШ450

2,57

0

0

0

0

0

0

0

0

2,57

2,57

2,57

RШШ480

3,29

3,29

0

0

0

0

0

0

0

0

3,29

3,29

RШШ510

3,44

3,44

0

0

0

0

0

0

0

0

3,44

3,44

RШШ540

3,31

3,31

3,31

0

0

0

0

0

0

0

3,31

3,31

RШШ570

3,03

3,03

3,03

0

0

0

0

0

0

0

0

3,03

RШШ600

2,64

2,64

2,64

0

0

0

0

0

0

0

0

2,64

RШШ630

1,82

1,82

1,82

0

0

0

0

0

0

0

0

1,82

RШШ660

2,01

2,01

0

0

0

0

0

0

0

0

2,01

2,01

RШШ690

3,43

3,43

0

0

0

0

0

0

0

0

3,43

3,43

RШШΣ

56,79

54,22

31

0

7,555

17,32

26,47

26,47

28,8

14,05

38,61

59,12

3.7 Построение графика суммарного индикаторного крутящего момента

Крутящий момент МЦ, , развиваемый одним цилиндром двигателя в любой момент времени, прямо пропорционален тангенциальной силе Т и равен:

(3.20)

Для построения кривой суммарного крутящего момента М(φ) многоцилиндрового двигателя необходимо графически суммировать кривые моментов каждого цилиндра, сдвигая одну кривую относительно другой на угол поворота кривошипа между вспышками.

При равных интервалах между вспышками в цилиндрах двигателя построение кривой М(φ) производится в следующей последовательности: график МЦ(φ) разбивается на число участков, равное числу цилиндров двигателя; все участки совмещаются на новой координатной сетке длиной θ и суммируются.

; (3.21)

Результирующая кривая показывает изменение суммарного индикаторного крутящего момента двигателя в зависимости от угла поворота коленчатого вала. Среднее значение суммарного крутящего момента Мср определяется как среднее арифметическое всех значений Mi.

По величине Мср можно определить действительный эффективный крутящий момент Мe, снимаемый с вала двигателя, и сравнить его значение с величиной, найденной в тепловом расчете двигателя.

Таблица 5 - «Индикаторный крутящий момент»

φ, град

Индикаторный крутящий момент M,

1 цилиндр

2 цилиндр

3 цилиндр

4 цилиндр

суммарный

30

-288,541

-132,527

1490,958

-134,034

935,855

60

-181,412

-221,329

501,2467

-217,97

-119,46

90

106,5056

-130,817

370,6661

-113,325

233,03

120

212,821

1

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 >