2. Расчёт нагрузок, действующих на детали двс

1. Расчёт массы подвижных деталей кшм

На стадии проектирования ДВС массы подвижных деталей КШМ можно определить приближённо, используя статистические данные (табл. 8.1.) [4]:

Таблица 8.1.

Элементы кривошипно-шатунного механизма	Конструктивные массы, кг/м2
	Бензиновые ДВС (D=60…100 мм)	Дизели (D=80…120 мм)
Поршневая группа ( ):
алюминиевый поршень	80…150	150…300
чугунный поршень	150…250	250…400
Шатун ( )	100…200	250…400
Неуравновешенные части одного колена коленчатого вала без противовесов ( ):
стальной кованый вал со сплошными шейками	150…200	200…400
чугунный литой вал с полыми шейками	100…200	150…300

Пример расчёта: Дизель, алюминиевый поршень, .

Из таблицы 8.1 принимаем: .

Площадь днища поршня:

Масса поршневой группы: .

Аналогично можно определить массу шатуна и массу неуравновешенной части колена коленчатого вала .

2. Расчёт нагрузок, действующих на детали кшм

На графике индикаторной диаграммы, построенной по результатам теплового расчёта двигателя (см. РГР), поменяем независимую переменную на оси абсцисс. Перейдём от объёма цилиндра к углу поворота коленчатого вала . Выполним эту процедуру графическим способом (см. рис. 1. ).

Затем, используя масштаб индикаторной диаграммы по оси ординат, найдём значения давления в цилиндре , соответствующие углам поворота коленчатого вала . Заносим значения углов и давления в электронную таблицу MICROSOFT EXCE.

Таблица 2

град	МПа	кН	кН	кН	кН		кН		кН
0
10
…
720

Рис. 1. Развёртка индикаторной диаграммы (замена на ).

В электронной таблице:

• вычисляем столбец газовой нагрузки ;

• вычисляем столбцы инерционных нагрузок:

а) в режиме максимального момента:

б) в режиме максимальной мощности:

• вычисляем столбец суммарной нагрузки

• используя вспомогательные таблицы [4], заполняем столбец функции и вычисляем столбец силы давления поршня на стенку цилиндра ;

• используя вспомогательные таблицы [4], заполняем столбец функции и вычисляем столбец силы, действующей вдоль оси шатуна .