Расчет поршневого двигателя внутреннего сгорания

Автомобили

Кинематика кривошипно-шатунного механизма, определение перемещения, скорости и ускорения поршня в автомобильном двигателе. Расчет силы давления газов, приведение масс частей механизма. Вычисление удельных и полных сил инерции. Расчет крутящих моментов.

РубрикаТранспорт
Видконтрольная работа
Языкрусский
Дата добавления09.01.2013
Размер файла1,3 M

Расчет поршневого двигателя внутреннего сгорания

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1 Кинематика кривошипно-шатунного механизма

1.1 Перемещение поршня

1.2 Скорость поршня

1.3 Ускорение поршня

2 Динамика кривошипно-шатунного механизма

2.1 Силы давления газов

2.2 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма

2.3 Удельные и полные силы инерции

2.4 Удельные суммарные силы

2.5 Крутящие моменты

Прогресс в автомобильной промышленности, дальнейшее увеличение грузооборота автомобильного транспорта предусматривает не только количественный рост автопарка, но и значительное улучшение использования имеющихся автомобилей, повышение культуры эксплуатации, увеличение межремонтных сроков службы.

В области развития и совершенствования автомобильных двигателей основными задачами являются: расширение использования дизелей, улучшение топливной экономичности и снижение удельной массы двигателей, стоимости их производства и эксплуатации. На принципиально новый уровень ставится борьба с токсичными выбросами двигателей в атмосферу, а также задачи по снижению шума и вибрации в процессе их эксплуатации. Значительно больше внимания уделяется использованию электронно-вычислительных машин при расчетах и испытаниях двигателей. В настоящее время вычислительная техника широко используется на моторостроительных заводах, в научно-исследовательских центрах, конструкторских и ремонтных организациях, а также в высших учебных заведениях.

Читайте также:  Трудоемкости работ лада ларгус pdf

Выполнение сегодняшних задач требует от специалистов, связанных с производством и эксплуатацией автомобильных двигателей, глубоких знаний теории, конструкции и расчета двигателей внутреннего сгорания.

1 Кинематика кривошипно-шатунного механизма

В зависимости от угла поворота кривошипа для двигателя с центральным кривошипно-шатунным механизмом

поршень автомобильный двигатель механизм

При перемещении поршня скорость (м/с) его движение является величиной переменной и при постоянной частоте вращения коленчатого вала зависит только от изменения угла поворота кривошипа и отношения

Максимальная скорость поршня зависит от величины , учитывающей конечную длину шатуна, и достигается при и . С увеличением максимальные значения скорости поршня растут и сдвигаются в стороны мертвых точек:

Для сравнения быстроходности двигателей часто используют среднюю скорость (м/с) поршня:

Максимальное значение ускорения поршня достигается при :

Минимальное значение ускорение поршня при:

2 Динамика кривошипно-шатунного механизма

2.2 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма

Масса поршневой группы

Масса неуравновешенных частей одного колена вала без противовесов

Масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца:

Масса шатуна, сосредоточенная на оси кривошипа:

Массы, совершающие возвратно-поступательное движение:

Массы, совершающие вращательное движение:

2.3 Удельные и полные силы инерции

Определяем значения удельной силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс:

Центробежная сила инерции вращающихся масс

Центробежная сила инерции вращающихся масс шатуна

Центробежная сила инерции вращающихся масс кривошипа:

2.4 Удельные суммарные силы

Удельная сила (МПа) сосредоточенная на оси поршневого пальца:

– избыточное давление над поршнем (МПа)

удельная сила инерции (МН/м 2 =МПа)

Удельная нормальная сила (МПа):

Удельная сила (МПа), действующая вдоль шатуна:

Удельная сила (МПа), действующая по радиусу кривошипа:

Удельная и полная тангенциальные силы (МПа и кН):

Среднее значение тангенциальной силы за цикл:

По данным теплового расчета

Крутящий момент одного цилиндра:

Период изменения крутящего момента четырехтактного двигателя с равными интервалами между вспышками:

Рабочий объем цилиндра представляет собой объем находящийся между крайними позициями движения поршня.

Формула расчета цилиндра известна еще со школьной программы – объем равен произведению площади основания на высоту. И для того чтобы вычислить объем двигателя автомобиля либо мотоцикла также нужно воспользоваться этими множителями. Рабочий объём любого цилиндра двигателя рассчитывается так:

Читайте также:  Замена тормозного цилиндра нива

h — длина хода поршня мм в цилиндре от ВМТ до НМТ (Верхняя и Нижняя мёртвая точки)

r — радиус поршня мм

п — 3,14 не именное число.

Как узнать объем двигателя

Для расчета рабочего объема двигателя вам будет нужно посчитать объем одного цилиндра и затем умножить на их количество у ДВС. И того получается:

Vдвиг = число Пи умножено на квадрат радиуса (диаметр поршня) умноженное на высоту хода и умноженное на кол-во цилиндров.

Поскольку, как правило, параметры поршня везде указываются в миллиметрах, а объем двигателя измеряется в см. куб., то для перевода единиц измерения, результат придется разделить еще на 1000.

Заметьте, что полный объем и рабочий, отличаются, так как поршень имеет выпуклости и выточки под клапана и в него также входить объем камеры сгорания. Поэтому не стоит путать эти два понятия. И чтобы рассчитать реальный (полный) объем цилиндра, нужно суммировать объем камеры и рабочий объем.

Определить объем двигателя можно обычным калькулятором, зная параметры цилиндра и поршня, но посчитать рабочий объем в см³ нашим, в режиме онлайн, будет намного проще и быстрее, тем более, если вам расчеты нужны, дабы узнать мощность двигателя, поскольку эти показатели напрямую зависят друг от друга.

Расчет объема ДВС калькулятором

Чтобы посчитать объем интересующего вас двигателя нужно внести 3 цифры в соответствующие поля, — результат появится автоматически. Все три значения можно посмотреть в паспортных данных автомобиля или тех. характеристиках конкретной детали либо же определить, какой объем поршневой поможет штангенциркуль.

Таким образом, если к примеру у вас получилось что объем равен 1598 см³, то в литрах он будет обозначен как 1,6 л, а если вышло число 2429 см³, то 2,4 литра.

Читайте также:  Какой бензин заправлять 92 или 95

Длинноходный и короткоходный поршень

Также замете, что при одинаковом количестве цилиндров и рабочем объеме двигатели могут иметь разный диаметр цилиндров, ход поршней и мощность таких моторов так же будет разной. Движок с короткоходными поршнями очень прожорлив и имеет малый КПД, но достигает большой мощности на высоких оборотах. А длинноходные стоят там, где нужна тяга и экономичность.

Следовательно, на вопрос «как узнать объем двигателя по лошадиным силам» можно дать твердый ответ – никак. Ведь лошадиные силы хоть и имеют связь с объемом двигателя, но вычислить его по ним не получится, поскольку формула их взаимоотношения еще включает много разных показателей. Так что определить кубические сантиметры двигателя можно исключительно по параметрам поршневой.

Зачем нужно проверять объем двигателя

Чаще всего узнают объем двигателя когда хотят увеличить степень сжатия, то есть если хотят расточить цилиндры с целью тюнинга. Поскольку чем больше степень сжатия, тем больше будет давление на поршень при сгорании смеси, а следовательно, двигатель будет более мощным. Технология изменения объема в большую сторону, дабы нарастить степень сжатия, очень выгодна — ведь порция топливной смеси такая же, а полезной работы больше. Но всему есть свой предел и чрезмерное её увеличение грозит самовоспламенением, вследствие чего происходит детонация, которая не только уменьшает мощность, но и грозит разрушением мотора.

Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

Добавить комментарий

двадцать − один =