Величина 1,1739 МПа, полученная планиметрированием индикаторной диаграммы, очень близка к величине 1,1752 МПа, полученной в тепловом расчете.
Скругление диаграммы осуществляется на основании следующих соображений и расчетов. Так как рассчитываемый двигатель достаточно быстроходный (n=4500 мин-1), то фазы газораспределения необходимо устанавливать с учетом получения хорошей очистки цилиндра от отработавших газов и обеспечения дозарядки в пределах, принятых в расчете. В связи с этим начало открытия впускного клапана устанавливается за 18º до прихода поршня в ВМТ, а закрытия – через 60º после прохода поршня НМТ. Начало открытия выпускного клапана принимается за 55º до прихода поршня в НМТ, а закрытие точка – через 25º после прохода поршнем ВМТ. Учитывая быстроходность двигателя, угол опережения зажигания принимается равным 35º, а продолжительность периода задержки воспламенения – .
В соответствии с принятыми фазами газораспределения и углом опережения зажигания определяем положение точек и по формуле для перемещения поршня.
(3.63)
где - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.
Выбор величины производится при проведении динамического расче-та, а при построении индикаторной диаграммы предварительно принимается l=0,285.
Расчеты ординат точек и сведены в табл. 3.2.
Положение точки определяется из выражения:
МПа (3.64)
мм (3.65)
Таблица 3.2
Расчет ординат точек и
Обозначение точек
Положение точек
j°
Расстояния точек от ВМТ
(АХ), мм
18º до в.м.т.
18
0.0626
2.8773
25º после в.м.т.
25
0.1191
5.4806
60º после н.м.т.
120
1.6069
73.9163
35º до в.м.т
35
0.2277
10.4755
30º до в.м.т
30
0.1696
7.8016
55º до н.м.т.
125
1.6692
76.7830
Действительное давление сгорания:
МПа (3.66)
мм (3.67)
Нарастание давления от точки до zД составляет 6.356-2.3526=4,003 МПа или 4.003/10=0.4 МПа/град п.к.в., где 10 – положение точки zД по оси абсцисс, град.
Соединяя плавными кривыми точки r с , с и далее с zД и кривой расширения с (точка располагается между точками b и a) и линией выпуска , получаем скругленную индикаторную диаграмму .
4. КИНЕМАТИКА
1) Выбор λ и длины Lш шатуна.
В целях уменьшения высоты двигателя без значительного увеличения инерционных и нормальных сил отношение радиуса кривошипа к длине шатуна предварительно было принято в тепловом расчете λ=0.285. В соответствии с этим
мм (4.1)
Построив кинематическую схему кривошипно-шатунного механизма (рис. 4.1), устанавливаем, что ранее принятые значения Lш и λ обеспечивают движение шатуна без задевания за нижнюю кромку цилиндра.
2) Перемещение поршня.
мм. (4.2)
Расчет Sx производится аналитически через каждые 10º угла поворота коленчатого вала Значения для при различных φ взяты из табл. 7.1 [1] и занесены в гр. 2 расчетной табл. 4.1.
3) Угловая скорость вращения коленчатого вала
рад/с (4.3)
м/с. (4.4)
Значения для взяты из табл. 7.2 [1] и занесены в гр. 4, а рассчитанные значения Vп – в гр. 5 табл. 4.1.
5) Ускорение поршня
м/с2 (4.5)
Значения для взяты из табл. 7.3 [1] и занесены в гр. 6, а рассчитанные значения j – в гр. 7 табл. 4.1.
φº
Sx, мм
Vп, м/с
j, м/с2
1
2
3
4
5
6
7
0
10
20
40
50
60
70
80
90
100
110
130
140
150
160
170
180
190
0.0195
0.0770
0.2928
0.4408
0.6069
0.7838
0.9646
1.1425
1.3119
1.4679
1.7264
1.8249
1.9017
1.9564
1.9891
2.0000
0 0.8965 3.5409 7.8016 13.4703 20.2784 27.9163 36.0553
44.3695 52.5550 60.3452 67.5211 73.9163 79.4149 83.9464 87.4759
89.9926 91.4988 92.0000 91.4988
0.2224
0.4336
0.6234
0.7831
0.9064
0.9894
1.0313
1.0335
1.0000
0.9361
0.8481
0.7426
0.6257
0.5025
0.3766
0.2504
0.1249
-0.0000
-0.1249
0 4.8207 9.3995 13.5136 16.9757 19.6476 21.4480 22.3553
22.4042 21.6770 20.2912 18.3842 16.0977 13.5635 10.8917 8.1634
5.4284 2.7077 -0.0000 -2.7077
1.2850
1.2526
1.1580
1.0085
0.8155
0.5933
0.3575
0.1237
-0.0942
-0.2850
-0.4415
-0.5603
-0.6425
-0.6923
-0.7166
-0.7235
-0.7214
-0.7170
-0.7150
13126 12796 11829 10302 8331 6061 3652 1264
-962 -2911 -4510 -5724 -6563 -7072 -7320 -7391
-7369 -7324 -7304 -7324
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
0.195
89.9926 87.4759 83.9464 79.4149
73.9162 67.5211 60.3452 52.5550 44.3695 36.0553 27.9162 20.2784 13.4703 7.8016 3.5409 0.8965 0
-0.2504
-0.3766
-0.5025
-0.6257
-0.7426
-0.8481
-0.9361
-1.0000
-1.0335
-1.0313
-0.9894
-0.9064
-0.7831
-0.6234
-0.4336
-0.2224
0.0000
-5.4284 -8.1634 -10.8917 -13.5635
-16.0977 -18.3842 -20.2912 -21.6770 -22.4042 -22.3553 -21.4480 -19.6476
-16.9757 -13.5136 -9.3995 -4.8207 0.0000
-7369 -7391 -7320 -7072
-6563 -5724 -4510 -2911 -962 1264 3652 6061
8331 10302 11829 12796 13126
5. ДИНАМИКА
5.1. Силы давления газов
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16