Динамический расчет двигателя

Сила давления газов

 

Во время работы двигателя на кривошипно-шатунный механизм действуют силы давления газов и силы инерции. Силы инерции масс кривошипно-шатунного механизма, движущихся с переменными по величине и направлению скоростями, возникают на всех режимах работы двигателя и для ряда деталей являются основными расчетными силами.

Для определения характера изменения сил по углу поворота коленчатого вала их величины определяют для ряда отдельных положений вала, обычно через каждые 30^о.

Поправка по методу Брикса:

Сила давления газов на поршень, Н

 

, (67)

 

где  – давление газов в цилиндре, МПа;

 – давление окружающей среды, МПа;

 – площадь поршня, м², м²

 Н

 

Приведение масс кривошипно-шатунного механизма

 

Масса возвратно-движущихся частей m на основании сделанного выше допущения представляется суммой

, (68)

 

где - масса поршневого комплекта, кг;

- масса шатуна, сосредоточенная в верхней головке и совершающая возвратно-поступательное движение, кг.

Масса неуравновешенных вращающихся частей равна:

 

, (69)

 

где - неуравновешенная и редуцированная на радиус r масса одного колена (часть щек шатунной шейки коленчатого вала);

- масса шатуна, сосредоточенная в нижней головке и совершающая вращательное движение.

 кг/м²,  кг;

 кг/м²,  кг;

 кг/м²,  кг.

При расчетах массы можно принять:

 кг,

 кг

Масса возвратно-движущихся частей

 кг

Масса неуравновешенных вращающихся частей равна:

 кг

 

Силы инерции

 

Силы инерции, действующие в кривошипно-шатунном механизме, в соответствии с характером движения приведенных масс на силы инерции поступательного движущихся масс  и центробежной силы инерции вращающихся масс .

Сила инерции от возвратно-поступательно движущихся масс определяется

 

, (70)

 

или

 

. (71)

 

 Н,

 Н,

 Н,

 Н,

 Н,

 Н,

 Н.

Неуравновешенные вращающиеся части дают центробежную силу инерции

 

 (72)

 Н