Построение индикаторной диаграммы. Кинематический и динамический расчет КШМ. Двухтактный карбюраторный двухцилиндровый мотоциклетный двигатель ИЖ-Планета-5. Коэффициенты полезного тепловыделения. Молекулярный вес топлива. Теплотворная способность бензина.
Аннотация к работе
Коэффициент остаточных газов - отношение количества оставшихся в цилиндре от предыдущего цикла газов к количеству поступившего свежего заряда. Подогрев заряда от стенок - температура подогрева за счет тепла стенок цилиндра, которых касается газ при наполнении цилиндра, и температуры остаточных газов. Коэффициент скругления индикаторной диаграммы: меньшие значения выбирают для дизелей, большие - для двигателей с электрическим зажиганием) [2]. Коэффициент, учитывающий неодинаковость теплоемкостей смеси и остаточных газов: . Температура рабочего тела в начале сжатия: Сжатие: Находим показатель политропы сжатия из уравнения: , где ; , используя программу MATHCAD .Часть рабочего хода занята продувочными окнами (). Тогда угол поворота, соответствующий открытию продувочного окна найдем из уравнения: , используя программу MATHCAD получим , тогда: - расширение; По результатам расчетов строим индикаторную диаграмму в координатах . Полученные значения заносим в таблицу. Индикаторные показатели: Среднее индикаторное давление теоретического цикла: Среднее индикаторное давление действительного цикла для двухтактного двигателя: .a - угол поворота коленчатого вала; b - угол отклонения оси шатуна от оси цилиндра; отношение радиуса кривошипа к длине шатуна; Задача кинематического расчета - нахождение перемещений, скоростей и ускорений в зависимости от угла поворота коленчатого вала. На основе кинематического расчета проводятся динамический расчет и уравновешивание двигателя.масса поршневой группы (массы собственно поршня, поршневых колец, поршневого пальца и заглушки): . Зная длину шатуна определяем длину от оси нижней головки шатуна до центра тяжести из соотношения: ; Силы и моменты, действующие в КШМ: Силы инерции: Сила инерции поступательно движущихся масс: шаг 10°. Эти силы действуют по оси цилиндра и как и силы давления газов считаются положительными, если направлены к оси коленчатого вала, и отрицательными, если направлены от коленвала. Силы давления газов: Силы давления газов в цилиндре двигателя в зависимости от хода поршня определяются по индикаторной диаграмме, построенной по данным теплового расчета.В уравновешенном двигателе при установившемся режиме работы силы и моменты сил, передаваемые на его опоры, постоянны по величине и направлению или равны нулю. Уравновешивание можно осуществить двумя способами: расположение определенным образом цилиндров и выбором такой кривошипной системы коленчатого вала, чтобы переменные силы инерции и их моменты взаимно уравновешивались; Динамический расчет показывает, что на КШМ действуют: - силы инерции поступательно движущихся масс и , - центробежные силы инерции , - возникают моменты , , , . Следует учитывать, что опрокидывающий (крутящий) момент уравновесить невозможно, так как двигатель имеет один коленчатый вал. Эта сила действует по оси параллельной осям цилиндров и проходящей через середину коленчатого вала, и может быть уравновешена только противовесами, установленными на дополнительных валах, вращающихся навстречу друг другу с угловой скоростью 2w: радиус вала принимаем ;По нему проверяют поверхность отвердения под поршневой палец. Во время работы поршневой палец подвергается воздействию переменных по величине нагрузок, носящих большей частью ударный характер. В поршневом пальце появляются напряжения изгиба, среза и овализации, вызывающие его поломку. Напряжение изгиба в среднем сечение пальца: , где л - максимальная сила давления газов, передаваемая через поршневой палец на шатун; Поршневые кольца работают на изгиб как при надевании на поршень, так и в рабочем состоянии.Таблица 1 n, Ne, ge, Me, об/мин.