3.2.6. Кинематика и динамика автомобильных двигателей

При работе с данным разделом Вам предстоит:

1) Изучить теоретический материал данной темы

2) Ответить на вопросы для самопроверки.

3) Ответить на вопросы тренировочного теста № 6.

4) Ответить на вопросы контрольного теста № 6.

Изучаемые вопросы:

Силы и моменты, действующие в кривошипно-шатунном механизме, и методы их определения. Проблемы уравновешивания сил инерции и обеспечения равномерности хода двигателя

В двигателях внутреннего сгорания возвратно-поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала посредством кривошипно-шатунного механизма.

Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма заключается в определении суммарных сил и моментов, возникающих от давления газов и сил инерции.

Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма

По характеру движения массы деталей кривошипно-шатунного механизма можно разделить на движущиеся возвратно-поступательно (поршневая группа и верхняя головка шатуна), совершающие вращательное движение (коленчатый вал и нижняя головка шатуна) и совершающие сложное плоскопараллельное движение (стержень шатуна).

Для упрощения динамического расчета действительный кривошипно-шатунный механизм заменяется динамически эквивалентной системой сосредоточенных масс, при этом массу поршневой группы считают сосредоточенной на оси поршневого пальца, массу шатунной группы заменяют двумя массами, одна из которых сосредоточена на оси поршневого пальца, а другая – на оси кривошипа.

Исходные массы основных деталей определяются с помощью величин удельных масс, приведенных в табл. 10.

Таблица 10

Удельные массы деталей КШМ

С учетом данных табл. 10:

- масса поршня m_п= m^_пF_п , кг;

- масса шатуна m_ш= m^_шF_п , кг;

- масса кривошипа m_к= m^_кF_п , кг ,

где F_п - площадь поршня

F_п =,м².

Масса шатуна разносится на две составляющие

m_шп= ( 0.2...0.3 ) m_ш;

m_шк= m_ш - m_шп .

Окончательно, массы, совершающие возвратно-поступательное движение,

m_j= m_п + m_шп , кг;

массы, совершающие вращательное движение,

m_R=m_k+k m_шк , кг,

где k=1, если двигатель рядный, и

k=2, если двигатель V-образный.