Приведение масс деталей КШМ:

Приведение масс деталей поршневой группы:

Конструктивная масса поршневой группы:

;

масса поршневой группы (массы собственно поршня, поршневых колец, поршневого пальца и заглушки):

.

Приведение масс деталей шатунной группы:

Конструктивная масса шатуна:

;

Масса шатуна:

.

Длина шатуна:

, принимаем.

Зная длину шатуна определяем длину от оси нижней головки шатуна до центра тяжести из соотношения:

;

, принимаем .

Длина от оси верхней головки шатуна до центра тяжести:

.

Заменим массу шатуна на две эквивалентные массы, сосредоточенные на концах шатуна. Тогда масса шатуна:

.

Найдем эквивалентные массы из системы соотношений:

В этом случае возникает дополнительный момент от пары сил. Ввиду незначительности дополнительного момента – его учитывать не будем.

Приведение масс кривошипа:

Масса кривошипа:

,

где – масса шатунной шейки:

м – диаметр шатунной шейки;

м – длина шатунной шейки;

– плотность материала коленвала;

кг.

– масса щеки:

м – толщина щеки;

м – высота и ширина щеки;

кг.

м – расстояние от оси кривошипа до центра масс щеки.

кг.

Эквивалентная схема КШМ:

Вычисляем поступательно и вращательно движущиеся массы:

кг – поступательно движущиеся массы;

кг – вращательно движущиеся массы.

Силы и моменты, действующие в КШМ:

Силы инерции:

1. Сила инерции поступательно движущихся масс:

шаг 10°.

, данные в таблицу [2].

где – сила инерции первого порядка;

– сила инерции второго порядка.

Эти силы действуют по оси цилиндра и как и силы давления газов считаются положительными, если направлены к оси коленчатого вала, и отрицательными, если направлены от коленвала.

2. Сила инерции вращающихся масс:

.

Сила приложена в центре шатунной шейки, постоянна по величине и направлению и направлена по радиусу кривошипа.

Силы давления газов:

Силы давления газов в цилиндре двигателя в зависимости от хода поршня определяются по индикаторной диаграмме, построенной по данным теплового расчета.

Сила давления газов на поршень действует по оси цилиндра:

, где

– давление газов в цилиндре двигателя, определяемое для соответствующего положения поршня по индикаторной диаграмме;

– давление в картере;

– площадь поршня.

Результаты заносим в таблицу.

Суммарная сила:

Суммарная сила – это алгебраическая сумма сил, действующих в направлении оси цилиндра:

.

Сила, действующая вдоль шатуна: