Силы давления газов

Силы давления газов, действующих на поршень, для упрощения динамического расчета заменяются сосредоточенной силой, направленной по оси цилиндра и приложенной к оси поршневого пальца. Эта сила определяется по индикаторной диаграмме двигателя для каждого принятого значения угла поворота коленвала. Для этого полученную в результате теплового расчета индикаторную диаграмму перестраивают в развернутую. Перестроение может выполняться как аналитически, так и графически.

Таблица 12

, град				…
, МПа	+ 0,018	- 0,020	- 0,020	…	+ 0,018
, Н	+ 90	- 100	- 100	…	+ 90
j, м/с2	+ 16310	+ 12870	+ 4737	…	+ 16310
, Н	- 12820	- 10120	- 3723	…	-12820
, Н	- 12730	-10220		…	- 12730
	0,000	+0,134	+ 0,235	…	0,000
N, Н		- 1369	-898	…
	1,000	1,009	1,027	…	1,000
S, Н	- 12730	-10310	- 3926	…	- 12730
	+ 1,000	+ 0,800	+ 0,297	…	+ 1,000
К, Н	- 12370	- 8176	- 1135	…	- 12370
	0,000	+ 0,616	+ 0,983	…	0,000
Т, н		- 6296	- 3758	…
,Н·м		-220,4	- 131,5	…

При развертке индикаторной диаграммы аналитическим методом для каждого угла поворота коленвала определяют значение величины S_x по методике, изложенной в подразделе 6.1. Для каждого значения величины S_x по индикаторной диаграмме определяют соответствующее ему индикаторное давление Р_i. При этом необходимо учитывать, что на индикаторной диаграмме отсчет значений Р_i ведется от нуля шкалы. Поэтому при расчетах необходимо принимать разность давлений в цилиндре двигателя и атмосферного давления, т.е. . Тогда давление газов , МПа,

, (90)

где F_n - площадь поршня, м²;

P_i и P_n - давление газов в цилиндре двигателя и атмосферное давление, MПa.

Графически индикаторная диаграмма может быть развернута по методу проф. Ф.А. Брикса в соответствии с рисунком 8. Для этого под индикаторной диаграммой строят вспомогательную окружность радиуса R = 0,5 S в масштабе, принятом для шкалы S индикаторной диаграммы. Из центра полуокружности O в сторону НМТ откладывают поправку Брикса и получают дополнительный центр окружности О₁. Из центра О окружность делят лучами в соответствии с принятым угловым интервалом (обычно принимается равным 30°). Затем из центра О₁ проводят лучи, параллельные лучам, проведенным из центра О. Точки окружности, полученные при пересечении с лучами из центра О₁ и спроектированные на ось "S", будут соответствовать положениям поршня при заданных углах поворота коленвала . Из этих точек проводят вертикальные линии до пересечения с линиями индикаторной диаграммы. Давление в цилиндре двигателя, соответствующее этим точкам, переносят на развернутую индикаторную диаграмму соответственно заданным углам поворота коленвала.