logo
Расчет процессов в двигателе ВАЗ-2103

3.6 Построение диаграммы износа шатунной шейки

Диаграмму износа шатунной шейки строим на основе результатов расчета и графического представления полярной диаграммы нагрузки на шатунную шейку. Диаграмма износа дает возможность определить наиболее нагруженный участок шатунной шейки, получить наглядное представление о характере износа шейки и ее окружности, в предположении, что износ будет пропорциональным действующим на шейку усилиям. Построение диаграммы осуществляем следующим образом. Внизу под полярной диаграммой на одной с ней вертикальной оси проводим окружность произвольным радиусом, представляющую шатунную шейку в произвольном масштабе.

Окружность делим на 12 равных участков. Дальнейшее построение заключается в параллельном переносе лучей нагрузки на шатунную шейку Rшш1,Rшш2,...,Rшш12 из полярной диаграммы под окружность условной шатунной шейки, (с точным сохранением направления). Считаем, что действия каждого вектора силы Rшш распространяется на 60о по окружности шейки в обе стороны от точки ее приложения. С учетом полученной картины расположения полярной диаграммы и табличных значений Rшш для различных участков угла п.к.в., составляем таблицу (таблица 8) воздействия силы Rшш в виде векторов Rшш1, Rшш2 и т.д. на определенные номера лучей шатунной шейки с учетом точки приложения, направленности и общего сектора охвата окружности каждым вектором Rшш (60о п.к.в. в обе стороны от точки приложения). Просуммировать результирующую нагрузку по всем лучам. Подбираем приемлемый масштаб и откладываем ее значение в виде отрезков на каждом луче шатунной шейки. Концы отрезков соединяем плавной кривой, характеризующей предполагаемый износ шатунной шейки. Определяем наименее нагруженный участок окружности шатунной шейки и проводим ось оптимального расположения масляного канала.

На основе ранее принятых параметров газораспределения изображаем диаграмму фаз газораспределения и рассматриваем ее совместно с характерными точками открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов, представленных на индикаторной диаграмме.

Таблица 2. Построение индикаторной диаграммы двигателя

ОХ

Pcx;

Pвх;

Pcx;

Pвх;

текущее

ОВ/ОХi

(ОВ/ОХi)n1

(ОВ/ОХi)n2

МПа

МПа

мм

мм

значение

1

81

1

1

1

1

1

2,27

10,65

2

75

1,08

1,11

1,1

0,1

0,47

2,5

11,75

3

60

1,35

1,5

1,46

0,14

0,62

3,4

15,55

4

50

1,62

1,9

1,84

0,15

0,78

3,75

19,5

5

40

2,03

2,6

2,46

0,18

1,05

4,32

26,2

6

30

2,7

3,8

3,5

0,26

1,49

8,645

37,28

7

20

4,05

6,61

5,91

0,37

2,52

15,04

63

8

15

5,4

9,74

8,51

0,49

3,6

20,2

91

9

11

1

1

1

1,635

-

40,9

-

Таблица 3. Исходные данные к расчету кинематики и динамики

Наименование параметров.

Обозна-

Ед. изм

Числ

чения

знач

1.Давление окружающей среды

Ро

МПа

0,1053

2.Давление выпуска отработавших газов

Pr

МПа

0,120

3.Показатель политропы сжатия

n1

-

1,35

4.Показатель политропы расширения

n2

-

1,27

5.Отношение Rкр/Lш

л

-

-

6.Степень сжатия двигателя

е

-

8,5

7.Частота вращения коленчатого вала двигателя

n

мин-1

5600

8. Угловая скорость вращения колен. вала

щ

рад/с

565,2

9.Число цилиндров

i

-

4

10.Радиус кривошипа

Rкр

м

-

11.Диаметр цилиндра

Dц

м

81

12.Максимальное давление цикла

Pz

МПа

6,45

13.Давление в конце расширения

Pb

МПа

0,426

14.Давление в конце впуска

Pa

МПа

0,091

15.Начальный угол расчета

f0

0п.к.в.

0

16.Конечный угол расчета

fк

0п.к.в.

720

17.Шаг расчета

Df

0п.к.в.

30

18.Конструктивная масса поршневой группы

mп

кг/м2

105,3

19.Конструктивная масса шатунной группы