Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Динамический анализ КШМ двигателя





Динамический анализ КШМ двигателя проводится с целью определения величины и характера изменения давлений и моментов, действующих в КШМ, и использования их при расчете деталей двигателя на прочность.

1.1. Построение индикаторной диаграммы в координатах PV

Индикаторная диаграмма строится в левом верхнем углу листа графической части. Размеры диаграммы должны быть такими, чтобы её высота была в 1.5…1,7 раза больше основания. Масштаб шкалы давления рекомендуется следующим: 1 МПа в 1 см при Pz max > 8 МПа и 1 МПа в 2 см при Pz max ≤ ≤ 8 МПа.

Построение индикаторной диаграммы проводится в следующем порядке:

а) определяется объем камеры сгорания, л:

;

б) строятся оси P и V, выбирается масштаб;

в) на осях откладываются величины Va, Vc, Vh, Pa, Pc, Pz, Pb, Pr, определенные в тепловом расчете; проводится линия атмосферного давления Р 0= = 0,1 МПа;

г) производится построение линий впуска и выпуска. В связи с тем, что для двигателей без наддува давления этих процессов незначительно отличаются от давления Р 0, то их проводят с некоторым отклонением от масштаба давлений: впуск на 1 мм ниже, а выпуск – на 1 мм выше линии Р 0;

д) построение политропы сжатия ас проводится аналитическим методом. Давление в любой точке политропы сжатия Рсх определяется из уравнения политропы: . Таким образом, можно записать:

,

где Vx – объем, соответствующий точке политропы с давлением Рсх..

Давление в любой точке политропы сжатия

.

Принимая Vx= 2 Vc; 3 Vc; 4 Vc и т.д. для бензиновых и газовых двигателей и Vx= 2 Vc; 4 Vc; 6 Vc и т. д. для дизелей и газодизелей, получаем

и т. д.

Полученные точки соединяются с помощью лекал.

е) для дизелей и газодизелей определяется объем предварительного расширения:

.

ж) построение политропы расширения zb проводится аналитическим методом. Давление в любой точке политропы расширения Рzx определяется из уравнения политропы: . Таким образом, можно записать:

,

где Vx – объем, соответствующий точке политропы с давлением Pzx.

Давление в любой точке политропы расширения

.

Принимая Vx= 2 Vz; 3Vz; 4 Vz и т.д. для бензиновых и газовых двигателей (для данных типов двигателей Vz=Vc) и Vx= 2 Vz; 4 Vz; 6 Vz и т. д. для дизелей и газодизелей, получаем

и т. д.

 

з) для построения реальной политропы сжатия с учетом угла опережения зажигания (для бензиновых и газовых двигателей) или угла опережения впрыска топлива (для дизелей и газодизелей) определяются точки с ' и с ″:

Рс=( 0,8…0,9 с;

Рс=( 1,15…1,25 с.

Точка с′ откладывается на теоретической политропе сжатия, а точка с″ – на вертикале cz (для бензиновых и газовых двигателей) или cz' (для дизелей и газодизелей). Для получения действительной политропы сжатия необходимо соединить точки с′ и с″ минуя точку с.

и) на политропе расширения индикаторной диаграммы бензиновых и газовых двигателей наносят точку zд: . Данная точка соединяется с точкой с″ прямой линией.

На политропе расширения необходимо отметить точку b′, которая соответствует моменту открытия выпускного клапана. Объем цилиндра (л) к этому моменту определяется:

,

где Fп – площадь поршня, дм2;

R – радиус кривошипа, дм;

φ – угол поворота коленчатого вала от ВМТ;

– масштабный коэффициент КШМ. Выбирается по рекомендациям, данным в пункте 1.2.

Примеры построения индикаторной диаграммы приведены в приложениях 1 и 2.

1.2. Расчет и построение кривых давлений и моментов, действующих в КШМ, в координатах Р – φ

Расчет давлений и моментов производится на ЭВМ по программе KSMTD. В программу заложены следующие уравнения в зависимости от угла поворота коленчатого вала φ:

1.2.1. Давление газов Рг:

а) Рга при 0 ≤ φ ≤ π;

б) при π ≤ φ ≤ 2π; Va – полный объем цилиндра.

в) при 2π ≤ φ ≤ 3π;

г ) Ргr при 3π ≤ φ ≤ 4π;

где Vx – объем цилиндра в рассчитываемой точке;

– масштабный коэффициент КШМ. Установлено, что с уменьшением λ происходит снижение инерционных и нормальных сил, но при этом увеличивается высота двигателя и его масса. В связи с этим в автомобильных и тракторных двигателях данная величина лежит в пределах 0,23…0,33. Выбирается по прототипу или ориентировочно по рис. 1

Для наиболее распространенных двигателей λ имеет следующие значения:

Д-37Е, Д-144, Д-21А и других двигателей Владимирского тракторного завода – 0,279;

Д-50; Д-240; Д-260Т и других двигателей Минского моторного завода – 0,272;

СМД-14, СМД-60/62 и других двигателей Харьковского завода «Серп и молот» – 0,28;

А-41, А-01 и других двигателей Алтайского моторного завода – 0,264;

ЯМЗ-238, ЯМЗ-240 и других двигателей Ярославского моторного завода – 0,264;

Д-108, Д-160 и других двигателей Челябинского тракторного завода – 0,27;

ЗИЛ –130 и других двигателей Завода им. Лихачева – 0,257;

КамАЗ-740.10 и других двигателей Камского автомобильного завода – 0,267;

ВАЗ-2106 и других двигателей Волжского автомобильного завода – 0,295.

Рис. 1. Зависимость безразмерного параметра λ от частоты вращения:

1 – дизели и газодизели; 2 – бензиновые и газовые двигатели

1.2.2. Давление от сил инерции деталей КШМ, совершающих возвратно-поступательное движение:

,

где mj – удельная масса деталей КШМ, совершающих возвратно-поступательное движение, кг/м2;

mj=m пк +0,275m ш;

m пк – удельная масса поршневого комплекта, кг/м2;

m ш – удельная масса шатуна, кг/м2.

Данные величины ориентировочно можно определить по рис. 2.

1.2.3. Суммарное давление

1.2.4. Давление, действующее вдоль стержня шатуна:

.

Рис.2. Зависимость удельных масс от диаметра цилиндра

 

1.2.5. Тангенциальное давление:

.

 

1.2.6. Индикаторный крутящий момент:

.

Исходные данные для расчета и их идентификаторы приведены в табл. 1.

Таблица 1

Исходные данные для расчета кривых динамического анализа КШМ

 

№ п/п   Параметр Обозначение в уравнении Обозначение в ЭВМ Числовое значение
  Давление окружающей среды, МПа Р0 Р0  
  Давление в конце впуска, МПа Ра Р1  
  Давление в конце расширения, МПа Рв Р2  
  Максимальное давление сгорания, МПа Pz P3  
  Давление остаточных газов, МПа Pr Р4  
  Радиус кривошипа, м R В0  
  Диаметр цилиндра, м D B1  
  Коэффициент λ В2  
  Степень сжатия ε В3  
  Частота вращения, об/мин n B4  
  Средний показатель политропы сжатия n1 B5  
  Средний показатель политропы расширения n2 B6  
  Удельная масса поршневого комплекта, кг/м2 mпк В7  
  Удельная масса шатуна, кг/м2 mш B8  
  Полный объем цилиндра, м3 Va B9  
  Коэффициент W1 0,85или 1

 

В результате на печать выдается:

А – угол поворота коленчатого вала φ, град.;

F – давление газов в цилиндре Рг , МПа;

U – давление от сил инерции деталей КШМ, совершающих возвратно-поступательное движение Рj, МПа;

C – суммарное давление Р , МПа;

S – давление от сил, действующих вдоль оси шатуна S, МПа;

Т – тангенциальное давление на кривошипе коленчатого вала Т, МПа;

M – индикаторный крутящий момент Мi, Н·м.

Для построения кривых Рг, Рj, Р = f (φ) линию Р 0 индикаторной диаграммы P – V продолжают вправо и на нее наносят шкалу φ от 0 до 7200 через 300. Рекомендуемый масштаб: в 1 см – 300 поворота коленчатого вала. Шкала давлений используется с индикаторной диаграммы. Кривые S= f (φ) и Мi= f (φ) строятся ниже на отдельных координатных плоскостях.

Date: 2015-09-03; view: 712; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.012 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию