Полная версия

Главная arrow Техника arrow АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ. РАСЧЕТЫ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Динамически эквивалентная модель КШМ

Чтобы определить действующие в КШМ силы инерции, необходимо располагать значениями движущихся масс, а также ускорениями, с которыми эти массы движутся. Для решения этой задачи реальный КШМ абстрагируется и представляется в виде динамически эквивалентной модели (ДЭМ).

Эта модель представляет собой схему КШМ с такими же кинематическими параметрами, что и у реального КШМ, в котором движущиеся массы деталей заменены приведенными массами. Силы инерции этих масс эквивалентны силам инерции движущихся масс реального КШМ, т. е. кинетическая энергия ДЭМ КШМ равна кинетической энергии реального КШМ.

Наиболее простая ДЭМ КШМ состоит из двух приведенных масс (см. рис. 1.6).

Приведенная масса ms сосредоточена в центре поршневого пальца и совершает только возвратно-поступательное движение вдоль оси цилиндра. Масса поршневого комплекта тп к считается условно сосредоточенной также в центре поршневого пальца и в отличие от массы шатуна тш в приведении не нуждается. Если значение тпк неизвестно, то его можно определить расчетным способом или исходя из геометрического подобия проектируемого двигателя и двигателя-прототипа по выражению, аналогичному по структуре выражению (1.23). Значение т$ определяется в соответствии с выражением

Приведенная масса mR сосредоточена в центре шатунной шейки и совершает только вращательное движение вместе с кривошипом КВ. Значение тк определяется в соответствии с выражением

где тк - приведенная масса колена КВ.

Колено КВ образовано двумя коренными и одной шатунной шейками, а также двумя соединяющими их щеками КВ (рис. 1.8).

Эскиз колена КВ с расположением центров тяжести его элементов

Рис. 1.8. Эскиз колена КВ с расположением центров тяжести его элементов

Массы коренных шеек сосредоточены на оси вращения КВ, они уравновешены, поэтому приводить их к радиусу вращения кривошипа R не требуется. Неуравновешенными массами колена КВ являются массы двух щек т'щ и масса шатунной шейки тш щ. Масса тш сосредоточена в центре шатунной шейки на расстоянии R от оси вращения КВ и поэтому является уже приведенной к радиусу вращения кривошипа. Приведение /я' к радиусу кривошипа выполняется в соответствии с законом теоретической механики, по которому сила инерции приведенной массы щеки тщ должна быть равна силе инерции массы реальной щеки /и'щ, расположенной от оси вращения КВ на расстоянии Rm:

Поскольку приведенная и реальная массы щеки вращаются с одинаковой угловой скоростью ш, то из выражения (1.28) следует, что

Окончательно для приведенной массы колена КВ получается выражение

Аналитически ДЭМ реального КШМ представляется в виде двух уравнений, первое из которых (1.26) справедливо как для одноблочных (однорядных), так и для многоблочных (многорядных) двигателей.

Вид второго уравнения зависит от количества блоков двигателя, а также от типа и конструкции применяемого КШМ. Для одноблочного двигателя второе уравнение записывается в виде (1.27). Для V-образных двигателей с двумя одинаковыми шатунами на одной шатунной шейке КВ это уравнение записывается в следующем виде:

Для V-образных двигателей с центральным КШМ, имеющим вильчатый и внутренний шатуны, необходимо сначала выполнить приведение массы каждого отдельного шатуна одним из указан- ныхранее способов. Затем определяется суммарное значение тшК, после чего можно воспользоваться выражением (1.27).

Конструктивные массы поршневого комплекта и шатуна для бензиновых и дизельных двигателей, отнесенные к единице площади поршня, выполненного из алюминиевого сплава, приведены в прил. 6.

Поскольку в автомобильных двигателях КШМ с главным и прицепным шатунами практически не применяется, вопрос о приведении масс этих шатунов в данном учебном пособии не рассматривается.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>