Расчёт бензинового инжекторного двигателя 84 кВт (стр. 7 из 8)
Расчет маховика
Основное назначение маховика – обеспечение равномерности хода двигателя и создание необходимых условий для преодоления кратковременных перегрузок и облегчения трогания автомобиля с места.
Расчет маховика сводится к определению момента инерции Jm и основных размеров.
Для расчетов можно принять:
Jm = (0,8…0,9)J0,
где J0 – момент инерции движущихся масс КШМ, приведенных к оси коленчатого вала.
кг м2;где Lизб – избыточная работа крутящего момента, определяемая по графику крутящего момента двигателя
Дж,где Fабс – площадь над прямой среднего крутящего момента в мм2,
Мм – масштаб кривой Мкр, Н·м в мм,
Мφ = 4π/iОА, рад в мм
– масштаб угла поворота.
Коэффициент неравномерности хода принимается по рекомендации:
δ = 0,01…0,02.
Из уравнения момента инерции маховика:
принимаемая по рекомендации,
Dср = (2…3)S,
получим:
где Dср – диаметр окружности, проведенной через центр тяжести сечения маховика, м
S – ход поршня, м,
m – расчетная масса маховика, кг.
6. Расчет шатунной группы
Расчет поршневой головки шатуна
Из теплового расчета:
Определим основные размеры головки шатуна:
Длина поршневой головки с плавающим пальцем:
Внутренний диаметр поршневой головки шатуна.
Без втулки:
С втулкой:
.Наружный диаметр головки:
.Радиальная толщина стенки головки:
Радиальная толщина стенки втулки:
Материал шатуна – углеродистая сталь 45Г2; Еш=2,2·105МПа;
αг=1·10-51/К;
Материал втулки – бронза;
Ев=1,15·105МПа; αг=1,8·10-51/К.
Предел прочности
, пределы усталости при изгибе 
и растяжении – сжатии 
. Предел текучести 
.Коэффициенты приведения при изгибе
и растяжении- растяжении сжатии .Определяем при изгибе:
При растяжении-сжатии:
Расчет сечения I-I. Максимальное напряжения пульсирующего цикла.
Где масса части головки выше сечения I-I:
Среднее напряжение и амплитуда напряжений
- эффективный коэффициент концентрации напряжений.
- определены по таблице.Так как
,то запас прочности определяется по пределу усталости
Напряжения от запрессованной втулки
- натяг посадки бронзовой втулки 
- температурный натяг. 
- средний нагрев головки и втулки.Суммарный натяг:
Удельное давление на поверхности соприкосновения втулки с головкой.
Напряжение от суммарного натяга на внутренней поверхности головки.
Напряжение от суммарного натяга на наружной поверхности головки
Расчет сечения А-А на изгиб.
Максимальная сила, растягивающая головку на номинальном режиме работы двигателя.
.Нормальная сила и изгибающий момент
Где
- угол заделки.Средний радиус головки:
Нормальная сила и изгибающий момент в расчетном сечении от растягивающей силы.
Напряжение на внешнем волокне от растягивающей силы:
Где
- площадь поперечного сечения головки шатуна 
- площадь поперечного сечения втулки.Суммарная сила, сжимающая головку:
Нормальная сила и изгибающий момент в расчетном сечении от сжимающей силы:
Напряжение на внешнем волокне от сжимающей силы:
Максимальное и минимальное напряжение асимметричного цикла:
Среднее напряжение и амплитуда напряжений
Так как
,