Тепловой расчет двигателя ВАЗ 21083

сопротивлению трения, сопротивлению машины, которая принимается постоянной. Для этого определяют на суммарной диаграмме ΣТ отрицательную площадь –F и положительную площадь +F в м². Делят на длину l диаграммы и умножают на масштаб давления :

 MПа

Откладывают значение «ρ» вверх от оси абсцисс и проводят горизонтальную прямую. Площадь, лежащая выше «ρ», представляет избыточную площадь или  работу, которую поглощает маховик, поэтому из нижеприведенного уравнения определяют приведенный момент инерции (), а затем и размеры маховика:

где  ;

 - масштаб длины диаграммы тангенциальных сил; ;

l – длина диаграммы тангенциальных сил;

r – радиус кривошипа, м;

δ – степень неравномерности вращения коленчатого вала, для бензиновых двигателей   δ = 0,01…0,006;

ω – средняя угловая скорость вращения коленчатого вала,;

 - приведенный момент инерции всех движущихся масс двигателя (). Находим из приведенной выше формулы:

Момент инерции маховика для бензиновых двигателей:

Задаваясь, из конструктивных соображений, диаметром маховика определяют его вес:

где D_m – диаметр окружности, проведенный через центр тяжести сечения маховика, м;

g – ускорение свободного падения, м/с².

.

При выборе величины «D_M» можно ориентироваться на размеры маховиков известных двигателей.

2.3.4 Построение полярной диаграммы сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала

Для проведения расчета шатунного подшипника коленчатого вала, решения вопроса о месте подвода смазки, а также суждения о невозможности выдавливания  смазки  из зазора в сопряжении «шейка – вкладыш» необходимо знать максимальное и среднее значение равнодействующей всех сил, нагружающих шатунную шейку коленчатого вала, а также область наименьшей нагрузки. В дальнейшем для упрощения построений , все силы, нагружающие шейку коленчатого вала, приняты отнесенными к одному квадратному сантиметру площади поршня, т.е. удельные силы.

Шатунную шейку нагружает тангенциальная сила  и сила , действующая по кривошипу .

Путем геометрического сложения эти силы приводятся к равнодействующей . Для определения максимального и среднего значения равнодействующей R необходимо построить диаграмму ее значений за цикл. Эта диаграмма строится в полярных координатах в следующей последовательности.

Радиусом, равным длине шатуна (в выбранном масштабе), описывается окружность с центром . От центра вниз откладывается в том же масштабе отрезок , равный радиусу r кривошипа. Из центра произвольным радиусом описывается окружность, которая делится на 24 равные части.

Через точки А, В, С, Д, и т.д. и центра проводятся лучи допересечения их с окружностью, описанной из центра . Точка  соединяется с точками 1,2,3,4 и т.д. Нетрудно увидеть, что лучи  и другие будут представлять положения оси цилиндра двигателя, вращающегося вокруг закрепленного коленчатого вала, а отрезки  и т.д. – положения шатуна.

В каждом из 24 положений откладывают от точки по направлению шатуна силу  (определяют для каждого положения) и наносят на диаграмму р, и затем с учетом направления наносят от точки по шатуну (к центру или от центра). Соединив концы векторов силы  кривой, получают диаграмму изменения этой силы. Для определения диаграммы силы R необходимо сложить силы . Эта диаграмма строится в полярных координатах.

Сила  всегда направлена из центра по радиусу кривошипа и при данной частоте вращения вала является постоянной величиной.

Для сложения силы с силами  достаточно от точки  по направлению вниз отложить (в масштабе сил) удельную силу , равную:

где  - масса шатуна, отнесенная к вращающимся частям (может быть