Тепловой и динамический расчет двигателя. Тепловой расчет двигателя на номинальном режиме работы, страница 7

1.6.4 Скругления индикаторной диаграммы

Индикаторная диаграмма действительного цикла отличается от теоретической более плавным характером изменения давления.

Скругляются следующие участки индикаторной диаграммы:

- участок в конце процесса сжатия с определением положения точки с/, соответствующей началу фазы видимого сгорания, и точки с//, соответствующей действительному значению давления в момент достижения поршнем ВМТ;

- участок в начале процесса расширения с определением положения точки zд, соответствующей моменту достижения действительного максимального давления рzд после прохождения поршнем ВМТ;

- участок в конце процесса расширения, вид которого зависит от фаз газораспределения.

2 Кинематика и динамика КШМ

2.1 Расчет кинематических параметров КШМ

2.1.1 Перемещение поршня

Определим перемещение поршня в зависимости от угла поворота коленчатого вала двигателя с центральным кривошипно – шатунным механизмом, Sx, мм:

(69)

 
, где: φ – угол поворота кривошипа, отсчитываемый от оси цилиндра;

λ – отношение радиуса кривошипа к длине шатуна;

R – радиус кривошипа;

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 2.

2.1.2 Скорость поршня

Определим скорость поршня, в зависимости от угла поворота коленчатого вала двигателя с центральным кривошипно – шатунным механизмом, υx, м/сек:

(70)

 
, где: ω – угловая скорость кривошипа, рад/сек;

(71)

 

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 2.

Определим среднюю скорость поршня, υср, м/с:

(72)

 

Определим максимальную скорость поршня, υмах, м/с:

(73)

 

Определим отношения скоростей, Δ:

(74)

 

2.1.3 Ускорение поршня

Определим ускорение поршня при постоянной частоте вращения коленчатого вала двигателя, jп, м/с2:

(75)

 
 


Определим максимальное значение ускорения поршня, jmax, м/с2:

(76)

 
 


Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 2.

Определим минимальное значение ускорения поршня, jmin, м/с2:

(77)

 

Таблица 2 – Расчет кинематических параметров КШМ

φ, град

S, мм

υ, м/с

j, м/с2

0

0,00

0,00

3524,85

10

1,11

2,78

3436,51

20

4,37

5,41

3178,38

30

9,63

7,78

2770,38

40

16,63

9,78

2243,42

50

25,04

11,32

1636,21

60

34,49

12,37

991,36

70

44,55

12,90

351,18

80

54,84

12,94

-246,37

90

64,98

12,53

-771,06

100

74,64

11,74

-1202,75

110

83,54

10,65

-1532,52

120

91,49

9,33

-1762,42

130

98,32

7,87

-1903,99

140

103,96

6,33

-1975,63

150

108,36

4,75

-1999,32

160

111,50

3,16

-1997,05

170

113,37

1,58

-1987,39

180

114,00

0,00

-1982,73

190

113,37

-1,58

-1987,39

200

111,50

-3,16

-1997,05

210

108,36

-4,75

-1999,32

220

103,96

-6,33

-1975,63

230

98,32

-7,87

-1903,99

240

91,48

-9,33

-1762,42

250

83,54

-10,65

-1532,52

260

74,64

-11,74

-1202,75

270

64,98

-12,53

-771,06

280

54,84

-12,94

-246,37