Построение внешней скоростной характеристики

На основании теплового расчета, проведенного для четырех скоростных режимов работы карбюраторного двигателя, получены и сведены в таблицу 1.4 необходимые величины параметров для построения внешней скоростной характеристики (рисунок 3).

 

 

Таблица 1.4.

n, об/мин	Параметры внешней скоростной характеристики
Ne, кВт	ge, г/(кВт∙ч)	Me, Н∙м	GT, кг/ч	ηv	α
	6,23	271,08	72,59	1,689		0,86
	23,36	231,56	74,4	5,409		0,96
	35,5	262,4	67,83	9,315		0,96
		314,22	41,4	8,17		0,96

 

Рисунок-1.3. Скоростные характеристики.

 

Кинематика кривошипно-шатунного механизма

 

Выбор λ и длины шатуна L_ш.

В целях уменьшения высоты двигателя без значительного увеличения инерционных и нормальных сил отношение радиуса кривошипа к длине шатуна предварительно было принято в тепловом расчёте . При этих условиях:

Итак, исходными данными для расчета являются:

радиус кривошипа

отношение

длина шатуна

частота вращения

Определение кинематических параметров производится по формулам:

Перемещение поршня:

Скорость поршня:

Ускорение поршня:

Расчёт , , производится аналитически через каждые 10° угла поворота коленчатого вала, рассчитанные значения заносятся в таблицу 2.1.

 

Таблица 2.1. Кинематический анализ КШМ.

	Перемещение , мм	Скорость , м/с	Ускорение , м/с^2
	0,67	4,05
	2,68	7,91
	5,91	11,38
	10,21	14,32
	15,38	16,61
	21,2	18,18
	27,43	19,01
	33,8	19,12	-684
	40,12	18,58	-2528
	46,15	17,47	-4067
	51,72	15,9	-5261
	56,71		-6124
	61,04	11,85	-6690
	64,59	9,57	-7007
	67,37	7,2	-7155
	69,4	4,8	-7199
	70,61	2,41	-7291
			-7194

 

 

По данным таблицы 2.1 построены графические зависимости скорости, ускорения и перемещения поршня от угла поворота коленчатого вала.

Рисунок-2.1. График перемещений поршня

Рисунок-2.2. График скоростей поршня

 

 

Рисунок-2.3. График ускорений поршня

 

 

Динамика кривошипно-шатунного механизма

Силы давления газов

Индикаторную диаграмму, полученную в тепловом расчете, развертываем по углу поворота кривошипа по методу Брикса.

Поправка Брикса

где масщтаб хода поршня на индикаторной диаграмме.

Масштабы развернутой диаграммы: давления и удельных сил в мм; полных сил

, угла поворота кривошипа

 

Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма

Масса поршневой группы (алюминиевый сплав)

Для поршня из алюминиевого сплава принято

Масса шатуна (стальной кованный шатун)

Для стального кованого шатуна принято

Масса неуравновешенных частей одного колена вала без провесов (литой чугунный вал)

Для литого чугунного вала принято

Масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца

Масса шатуна, сосредоточенная на оси кривошипа

Массы, совершающие возвратно-поступательное движение

Массы, совершающие вращательное движение