ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

На основании полученных графиков Рг и Рj на той же координатной сетке и в том же масштабе строим график суммарной силы РΣ.
Определение модуля силы РΣ для различных значений угла φ выполняем путем суммирования в каждой точке ординат графиков и с учетом их знаков и модулей сил Рг и Pj из табл. 3.
Таким же образом строим графики сил Т и К.
Масштабные коэффициенты тРг = тРj = тРΣ = тК = тТ =200 Н/мм.
Результаты расчета сил Рг, Рj и РΣ
Таблица 3
φ, град Рг , МПа Рг , Н cosφ+λcos2φ РJ , Н PΣ , Н 0 0,115 130,5 1,250 -7885,8 -7755,3 30 0,111 91,3 0,991 -6252,0 -6160,7 60 0,106 52,2 0,375 -2365,7 -2313,5 90 0,102 13,0 -0,250 1577,2 1590,2 120 0,097 -26,1 -0,625 3942,9 3916,8 150 0,093 -65,2 -0,741 4674,8 4609,6 180 0,088 -104,4 -0,750 4731,5 4627,1 210 0,096 -34,7 -0,741 4674,8 4640,1 240 0,126 225,9 -0,625 3942,9 4168,7 270 0,206 920,9 -0,250 1577,2 2498,0 300 0,451 3051,3 0,375 -2365,7 685,6 330 1,450 11744,8 0,991 -6252,0 5492,8 360 3,766 31886,1 1,250 -7885,8 24000,4 378,50 7,532 64640,5 1,148 -7242,2 57398,3 390 4,659 39651,6 0,991 -6252,0 33399,6 420 1,526 12402,4 0,375 -2365,7 10036,7 450 0,722 5407,7 -0,250 1577,2 6984,8 480 0,451 3056,5 -0,625 3942,9 6999,4 510 0,348 2159,3 -0,741 4674,8 6834,1 540 0,204 904,5 -0,750 4731,5 5636,0 570 0,128 243,5 -0,741 4674,8 4918,4 600 0,125 220,9 -0,625 3942,9 4163,8 630 0,123 198,3 -0,250 1577,2 1775,4 660 0,120 175,7 0,375 -2365,7 -2190,0 690 0,118 153,1 0,991 -6252,0 -6098,9 720 0,115 130,5 1,250 -7885,8 -7755,3
Результаты расчета сил Т и К
Таблица 4
φ, град cos(α+()/cos( К , Н sin(α+()/cos( Т, Н 0 1,000 -7755,3 0,000 0,0 30 0,803 -4947,2 0,609 -3752,5 60 0,308 -712,4 0,977 -2260,1 90 -0,258 -410,6 1,000 1590,2 120 -0,692 -2710,6 0,755 2957,7 150 -0,929 -4282,4 0,391 1801,9 180 -1,000 -4627,1 0,000 0,0 210 -0,929 -4310,8 -0,391 -1813,8 240 -0,692 -2885,0 -0,755 -3148,0 270 -0,258 -645,0 -1,000 -2498,0 300 0,308 211,1 -0,977 -669,8 330 0,803 4410,9 -0,609 -3345,7 360 1,000 24000,4 0,000 0,0 378,5 0,923 52982,9 0,393 22544,3 390 0,803 26821,0 0,609 20344,0 420 0,308 3090,7 0,977 9804,9 450 -0,258 -1803,5 1,000 6984,8 480 -0,692 -4843,9 0,755 5285,5 510 -0,929 -6349,0 0,391 2671,4 540 -1,000 -5636,0 0,000 0,0 570 -0,929 -4569,3 -0,391 -1922,5 600 -0,692 -2881,6 -0,755 -3144,3 630 -0,258 -458,4 -1,000 -1775,4 660 0,308 -674,4 -0,977 2139,5 690 0,803 -4897,6 -0,609 3714,9 720 1,000 -7755,3 0,000 0,0
2.3 Построение полярной диаграммы нагрузки

Полярная диаграмма нагрузок на шатунную шейку строится для определения величин, направления и точек приложения сил, действующих на шатунную шейку при различных положениях коленчатого вала.
В разделе 3 определены нормальная сила К, направленная по радиусу кривошипа
и тангенциальная сила Т, направленная по касательной к окружности радиуса кривошипа. Нагрузка вызывается силой, равной геометрической сумме сил К и Т.

Отрицательные значения силы К откладываем вверх, а положительные значения силы Т откладываем вправо. Сила S образует с горизонтальной осью угол :

Расчеты сводим в таблицу 6.
Результаты расчета силы N и угла γ
Таблица 6
φ, град К , Н Т, Н S, Н γ, град 0 -7755,3 0,0 7755,3 90,0 30 -4947,2 -3752,5 6209,4 127,2 60 -712,4 -2260,1 2369,8 162,5 90 -410,6 1590,2 1642,4 14,5 120 -2710,6 2957,7 4011,9 42,5 150 -4282,4 1801,9 4646,1 67,2 180 -4627,1 0,0 4627,1 90,0 210 -4310,8 -1813,8 4676,8 112,8 240 -2885,0 -3148,0 4270,0 137,5 270 -645,0 -2498,0 2580,0 165,5 300 211,1 -669,8 702,3 17,5 330 4410,9 -3345,7 5536,2 52,8 360 24000,4 0,0 24000,4 90,0 378,5 52982,9 22544,3 57579,8 293,0 390 26821,0 20344,0 33663,7 307,2 420 3090,7 9804,9 10280,5 342,5 450 -1803,5 6984,8 7213,9 14,5 480 -4843,9 5285,5 7169,4 42,5 510 -6349,0 2671,4 6888,1 67,2 540 -5636,0 0,0 5636,0 90,0 570 -4569,3 -1922,5 4957,2 112,8 600 -2881,6 -3144,3 4264,9 137,5 630 -458,4 -1775,4 1833,7 165,5 660 -674,4 2139,5 2243,3 17,5 690 -4897,6 3714,9 6147,1 52,8 720 -7755,3 0,0 7755,3 90,0
Диаграмма изменения силы S и есть полярная диаграмма сил, действующих на шатунную шейку, но без учета центробежной силы массы шатуна Кrш, отнесенной к его нижней головке: ,
где кг.
При установившемся движении сила Н.
имеет постоянную величину. Ее действие изменяет величину силы К, что учитывается переносом начала координат, построенной полярной диаграммы сил вниз по оси К на величину Кrш/mK мм. Полученная точка Ош является новым полюсом, а ранее построенная кривая относительно него будет полярной диаграммой сил, действующих на шатунную шейку.
Вектор, направленный из полюса Ош к любой точке кривой на диаграмме, определяет в выбранном масштабе величину и направление Rшш нагрузки на шатунную шейку для соответствующего угла поворота коленчатого вала.

2.4 Построение графика суммарного крутящего момента
Для построения кривой суммарного крутящего момента Мi = Мкрср многоцилиндрового двигателя графически суммируем кривые крутящих моментов от каждого цилиндра, сдвигая влево одну кривую относительно другой на угол θ поворота кривошипа между вспышками.
Для двигателя с равными интервалами между вспышками суммарный крутящий момент для четырехтактного двигателя будет периодически повторятся через:

Поскольку , а R = const, то кривая будет отличаться от кривой лишь масштабом.
Масштаб крутящего момента ,





















Заключение
В результате выполнения курсовой работы был произведен тепловой и динамический расчет двигателя ЯМЗ-235.
Проведя тепловой расчет, определили параметры рабочего тела в цилиндре двигателя, а также произвели оценочные показатели процесса, позволяющие определить параметры двигателя и оценить его мощностные и экономические показатели.
При выполнении динамического расчета определили действующие на кривошипно-шатунный механизм силы, а также крутящий момент, развиваемый двигателем.

Список литературы
1. Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Автомобильные двигатели» для студентов специальности 1-37 01 06 - Новополоцк, 2001.-86 с.
2. Термодинамика, теплопередача и двигатели внутреннего сгорания/ Железко Б.Е., Адамов В.М., Есьман Р.И.- Мн.:«Выш.шк.»,1985.- 272с.
3. Техническая термодинамика/ Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 416с.
4. Автомобили. Основы конструкций/ Вахламов В.К.- М.:Издательский центр «Академия», 2008.- 528с.











26