Расчет автомобильных двигателей. Якунин Н.Н - 3 стр.

  1 Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма двигателя


                          1.1 Общие сведения

       При работе двигателя на детали кривошипно-шатунного механизма
(КШМ) действуют силы давления газов в цилиндре и силы инерции
движущихся масс механизма. Различают силы инерции возвратно-
поступательно движущихся масс Рj и центробежные силы инерции
вращающихся масс Кr. От сил давления газов и сил инерции возникают
производные от них силы трения, силы полезного сопротивления на
коленчатом валу, реакции на опорах коленчатого вала и двигателя. Расчет и
анализ сил, действующих в КШМ, необходимы для выполнения расчета
деталей двигателя на прочность, определения нагрузок на подшипники
коленчатого вала и прогнозирования их износа, анализа уравновешенности и
расчета подвески двигателя, определения неравномерности вращения
коленчатого вала и расчета маховика.
       В течение каждого рабочего цикла значения и направления сил,
действующих в КШМ, изменяются. Для выявления характера изменения этих
сил по углу поворота коленчатого вала и построения соответствующих
графиков необходимо рассчитать их значения при определенных положениях
вала через 30о в пределах от нуля до 720о для четырехтактных двигателей. За
нуль принимается такое положение кривошипа, при котором поршень
находится в начале такта впуска.
       Динамический расчет КШМ выполняется для режима номинальной
мощности. Исходные данные (из теплового расчета):
       - индикаторная диаграмма в координатах р – V;
       - частота вращения коленчатого вала n, мин-1;
       - диаметр цилиндра D, м;
       - ход поршня S, м;
       - отношение λ радиуса кривошипа R к длине шатуна Lш.


   1.2 Расчет силовых факторов, действующих в кривошипно-
                     шатунном механизме

       Изменение давления газов на днище поршня представляется в виде
индикаторной диаграммы рг = f(V) или рг = φ(S). Для удобства выполнения
последующих расчетов индикаторная диаграмма перестраивается в координаты
∆pг = φ(α) (α – угол поворота кривошипа).
       Перестроение индикаторной диаграммы производится графически по
методу профессора Ф.А. Брикса, взяв значение давления рг через каждые 30о
угла поворота кривошипа. Для этого в соответствии с рисунком 1 под
индикаторной диаграммой строится вспомогательная полуокружность
                                                                          5