Calculul de Dimensionare al Unui Motor cu Ardere Interna

Extras din proiect Cum descarc?

TEMA DE PROIECT
Sa se realizeze calculul de dimensionare al unui motor cu ardere interna avand
urmatoarele specificatii tehnice:
- Tipul motorului : M.A.C.
- Puterea motorului : Pe = 33 [kW]
- Turatia la puterea maxima : np=4700 [rot/min];
- numarul de cilindri: i=4 in linie;
3
I. CALCULUL CINEMATIC SI DINAMIC AL MECANISMULUI
BIELA-MANIVELA
1. CINEMATICA MECANISMULUI BIELA-MANIVELA
Deplasarea pistonului se poate calcula cu ajutorul relatiei:
( ) (1 cos 2 )
4
cos 1 ..
.
..
. S = r x - a + L x - a [m] (1.1)
Unde: S - cursa pistonului
r - distanta de la axa de rotatie a arborelui la axa fusului maneton, numita raza
manivelei.
2
S
r = [m] (1.2)
2
0,071 r =
r = 0,035 [m]
. - unghiul de rotatie al arborelui cotit
b - unghiul de rotatie al arborelui cotit
ss - unghiul dintre biela si axa cilindrului
Se alege
3,2
1 L = (1.3)
Din relatia (1.3) rezulta:
L
= r
b [m] (1.4)
3,2
1
0,035 b =
b = 0,131 [m]
Se alege
3,2
1 L = .
4
Se observa ca deplasarea pistonului variaza de la valoarea sp=0 pentru a=0 ?RA (pistonul in
p.m.i. la inceputul cursei de admisie) pana la valoarea Sp=S pentru a=180 ?RA (la sfarsitul cursei de
admisie cand pistonul ajunge in p.m.e.), apoi scade din nou pana la valoarea zero la sfarsitul cursei
de comprimare. Variatia deplasarii pistonului se repeta pentru urmatoarele doua curse ale pistonului
(vezi fig. 1.3).
Fig 1.1 Variatia deplasarii pistonului.
Viteza pistonului Wp se stabileste derivand expresia deplasarii pistonului in raport cu
timpul. Astfel expresia exacta a vitezei pistonului va fi:
sin 2
2
sin .
.
.
..
. Wp = r xw x a + L x a [m/s] (1.5)
Unde: w - viteza unghiulara.
Expresia de calcul a vitezei unghiulare este urmatoarea:
30
x n p
=
p
w [rad/s] (1.6)
Unde: nP - turatia la putere maxima.
Turatia la putere maxima a motorului din tema de proiect este: = 5600 P n rot/min.
Inlocuind turatia in expresia vitezei unghiulare, relatia (1.6), se va obtine:
30
w = p x 4700
w = 492,18 rad/s
5
Acceleratia pistonului J p se determina prin derivarea expresiei vitezei pistonului in raport
cu timpul. Astfel derivand expresia (1.5) se obtine expresia exacta a acceleratiei:
J p = r xw 2 x (cosa + Lx cos 2a ) [m/ s2 ] (1.7)
Deoarece biela executa o miscare complexa de translatie si de rotatie, se considera ca o parte
din masa bielei este concentrata in punctul de articulatie cu boltul (mBp) si executa o miscare
alternativa de translatie solidar cu grupul piston, iar restul (mBm) este concentrata in punctul de
articulatie cu fusul maneton si executa o miscare de rotatie cu viteza unghiulara . a arborelui cotit
(fig. 1.2).
Fig 1.2 Organizarea maselor in corpul bielei
mB=mBp+mBm [kg] (1.8)
mB=0,17+0,55=0,62 [kg]
Unde: mB [g] - masa totala a bielei
4
~ D2
m mB B
= xp x (1.9)
[kg]
D
mB 0,62
4
14,6
2
= xp x =
S-a constatat experimental ca:
mBp=0,275.mB=0,275.0,62=0,17 [Kg] (1.10)
mBm=0,725.mB=0,725.0,62=0,55 [Kg]
ap [m/s2] - acceleratia pistonului
Forta de inertie a maselor in miscare de rotatie este:
FR=-mR
.r..2 = -10-3 x1,3x 35,5 x 492,182 = -1179,5 [N] (1.11)
Unde: mR [kg] - masa componentelor aflate in miscare de rotatie
r [m] - raza manivelei;
. [rad/s] - viteza unghiulara a arborelui cotit;
mR=mBm+mcot =0,55+0,75=1,3 [kg].

Fisiere in arhiva (3):

 Calculul de Dimensionare al Unui Motor cu Ardere Interna
 Calculul de Dimensionare al Unui Motor cu Ardere Interna.pdf
 tabel 1.pdf
 tabel 2.pdf

Imagini din acest proiect Cum descarc?