Тепловой расчет двигателя.

Для определения истинного положения поршня и истинных значений движущего усилий при конечной длине шатуна необходимо найти истинные величины перемещения поршня при повороте кривошипа на угол фи (φ) от верхней мертвой точки. Для этого на одном участке диаграммы из центра хода поршня «О» в сторону НМТ откладываем поправку Брикса «ОО1» равную Затем из центра О1 проводят полуокружность произвольного радиуса и делим её на 12 равны частей то есть через 15°. Через точки проводим лучи до пересечения с полуокружностью большего радиуса. Из точки пересечения опускаем перпендикуляры до пересечения с кривой давления газов и сил инерции. Отрезки ординат заключенные между кривыми давления газов и сил инерции для истинных положений поршня будет представлять собой истинные значения движущихся усилий Р1.Для остальных участков диаграммы истинные величины перемещения поршня определяются переносом при помощи измерителя, полученных точек.Определение и построение диаграммы касательных усилий.Имея диаграмму движущих усилий отнесенных к длине площади поршня, можно построить диаграмму касательных усилий. Величина касательного усилия «Рк» может быть определена с помощью уравнения или графически для разных углов поворота мотыля по величинам движущих усилий «P1» снятых с диаграммы движущих усилий для этих углов. Для соответствующего угла поворота кривошипа на угол φ с диаграммы движущих усилий снимается величина «P1» и откладывается на продолжения радиуса этого же угла поворота кривошипа (отрезок МК). Из точки «М» до пересечения с осью шатуна проводиться перпендикуляр (mn) к оси цилиндра. Отрезок (mn) и будет являться величиной касательного усилия «Рк» для заданного угла повороты кривошипа на угол φ. Знак величины «Рк» определяется направления силы «P1», а следовательно имеет тот же знак что и сила «P1».Построение диаграммы касательных усилий для одного цилиндра.Для построения диаграммы касательных усилий для одного цилиндра полученные значения «Рк» в принятом масштабе откладываем на оси ординат соответствующего значения угла φ нанесённых на ось абсцис (можно без поправки Брикса). После этого концы ординат соединяются плавной кривой и являются диаграммой касательного усилия одного цилиндра.Построение суммарной диаграммы касательных усилийПостроение диаграммы производиться смещением диаграмм касательных усилий для одного цилиндра вправо или влево вдоль оси абсциз на угол φ0 поворота кривошипа, между двумя последующими вспышками, столько раз, сколько цилиндров имеет двигатель. Угол φ0 в зависимости от тактности двигателя определяется следующим образом: для четырех - тактного двигателя =Z - это количество цилиндров.Каждый из этих участков разделён на 12 равных частей (через 15° градусов). Складывая ординаты всех участков кривой касательных усилий одного цилиндра с одним и тем же номером, находим ординату суммарной кривой касательных усилий. Соединяя полученные точки, получим суммарную диаграмму касательных усилий. Площадь диаграммы ограниченная суммарной кривой линией и осью абсциз изображает её работу, которую совершает двигатель за рабочий цикл.Для разных углов поворота мотыля величина работы меняется, а сопротивление, которое должен преодолеть двигатель является постоянным и равным среднему касательному усилию.Для определения ординаты среднего касательного усилия необходимо определить площадь ограниченной линии абсциз и суммарной кривой касательных усилий и разделить на длину диаграмм. Если площадь определяется для одного участка соответствующего угла поворота мотыля, между двумя последующими вспышками, то плошать делиться только на длину данного участка.Определение ординат среднего касательного усилияОбщая площадь диаграммы ограниченной линией абцис и суммарной кривой касательных усилий F =3806 мм2 и разделить на длину участка Ɩ = 167 (мм)Площадь над линией (а-в) равна сумме площадей избыточной работы «А». Определяем сумму площадок избыточной работы. =656 (мм2)Определяем масштаб литража избыточной работы двигателя.Определяем масштаб давлений 1 кг/см2 = 3ммОбъем одного цилиндра двигателя в литрах:Масштаб объёмов работы равен:Ж ==(мм)Масштаб работы равен:Определяем избыточную работу «А»:(кгм)Определяем главный размер маховика и махового моментаОпределяем средний диаметр обода маховика.(м)Степень не равномерности вращения ДВС работающего непосредственно на винт, находиться в переделах δ =1/20↔1/40 необходимый для определения веса маховика:==23 (кг)Определяем массу маховика:=Учитывая влияние массы диска обода, вес маховика следует принимать равный:=0.7Общий вес маховика будет равен:=1.4Окружная скорость маховика на внешней стороне обода во избежание разрыва от центробежной силы допускается:Для чугунных маховиков - (25-30) м/сДля стальных маховиков - (40-45) м/с=(м/сек)В двигателе 6ч10.5/13 устанавливается чугунный маховик.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВБелоусов Е.В.Топливные системы судовых дизелейБеспалов В.И., Колыванов В.В.Судовые энергетические установкиДьяченко В.Г. Теория двигателей внутреннего сгорания.Никитин Е.А., Станиславский Л.В., Улановский Э.А. Диагностирование дизелей.Овсянников М.К., Петухов В.А. Дизели в пропульсивном комплексе морских судовВозницкий И.В., Иванов Л.А. Предотвращение аварий судовых двигателей внутреннего сгорания.ПриложенияИндикаторная диаграммаДиаграмма кривых сил инерцииДиаграмма движущих усилийДиаграмма касательных усилий и суммарная диаграмма