proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

54
1. CALCULUL TERMIC AL MOTORULUI 1.0 Date de proiectare Motor cu aprindere prin compresie (MAC). Puterea nominala : Pn= 96 [KW] Turatia la puterea nominala : n= 4000 [rot/min] Numarul de cilindrii : i= 4 Numarul de timpi ai motorului : 4 1.1 Parametrii initiali Temperatura initiala : T0= 293 [K] Presiunea initiala : p0= 102000 [N/m2] 1.02 Temperatura gazelor reziduale : Pt. MAS Tr= 900…1100 [K] Pt. MAC Tr= 700…900 [K] Tr= 720 [K] Presiunea gazelor reziduale : pr= [N/m²] pr= 120000 [N/m²] 1.2 Coeficientul de exces de aer : 0,9…1,2 1,3…2,2 l= 1.60 Raportul de comprimare : e= 19.00 1.2 Parametrii procesului de schimbare a gazelor Presiunea de admisie : Pt. MAS pa= (0,7…0,9)x10⁵ [N/m²] Pt. MAC pa= (0,85…0,93)x10⁵ [N/m²] Pt. MAS sau MAC supraalimentate : t= *10⁵[N/m²] 1,05…1,25x10⁵ *10⁵[N/m²] Pt. MAS l= Pt. MAC l=

Upload: bgp

Post on 06-Feb-2016

23 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

motor cu aprindere interna prin comprimare . putere 96 kw la 4000rpm , 4 cilindri in linie .

TRANSCRIPT

Page 1: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

1. CALCULUL TERMIC AL MOTORULUI

1.0 Date de proiectare

Motor cu aprindere prin compresie (MAC).

Puterea nominala :Pn= 96 [KW]

Turatia la puterea nominala :n= 4000 [rot/min]

Numarul de cilindrii :i= 4

Numarul de timpi ai motorului :4

1.1 Parametrii initiali

Temperatura initiala :T0= 293 [K]

Presiunea initiala :p0= 102000 [N/m2] 1.02

Temperatura gazelor reziduale :Pt. MAS Tr= 900…1100 [K]Pt. MAC Tr= 700…900 [K]

Tr= 720 [K]

Presiunea gazelor reziduale :pr= [N/m²]pr= 120000 [N/m²] 1.2

Coeficientul de exces de aer :0,9…1,21,3…2,2

l= 1.60

Raportul de comprimare :e= 19.00

1.2 Parametrii procesului de schimbare a gazelor

Presiunea de admisie :Pt. MAS pa= (0,7…0,9)x10⁵ [N/m²]Pt. MAC pa= (0,85…0,93)x10⁵ [N/m²]

Pt. MAS sau MAC supraalimentate :pa= (1,2…2,2)X10⁵ [N/m²]

Adoptam :pa= 120000 [N/m²] 1.2

t=

*10⁵[N/m²]

1,05…1,25x10⁵*10⁵[N/m²]

Pt. MAS l=Pt. MAC l=

*10⁵[N/m²]

Page 2: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

Preincalzirea :[K][K]

Adoptam :20 [K]

Coeficientul de postumplere :1,05…1,5

Adoptam :1.10

Coeficientul gazelor reziduale :

0.021845337800112

Temperatura de admisie :

Ta= 321.70 [K]

Coeficientul de umplere :

1.218

1.3 Parametrii procesului de comprimare

Coeficientul politropic de comprimare :Pt. MAS n1= 1,32…1,39Pt. MAC n1= 1,36…1,4

Adoptam :n1= 1.36

Presiunea la sfarsitul comprimarii :

pc= 6580912.90757152 [N/m²] 65.809129

Temperatura la sfarsitul comprimarii :

Tc= 929 [K]

1.4 Parametrii procesului de ardere

Compozitia combustibilului :c: 0.875 [Kg] carbonH: 0.133 [Kg] hidrogenO: 0.010 [Kg] oxigen

Qi= 41868 [KJ/Kg] puterea calorifica inferioara

Pt. MAS DT= 15…40⁰Pt. MAC DT= 10…25⁰

DT=

np=

np=

gr=

hv=

*10⁵[N/m²]

rpa

r

rr pp

p

T

tT

D

=e

g**

*0

r

rrA

TtTT

gg

D

=1

*0

r

p

A

Av Tp

Tp

g

eeh

=

1*1

**

*

0

0

1* nAC pp e=

11* = nAC TT e

Page 3: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

Coeficientul de utilizare a caldurii :0,85…0,950,75…0,90

Adoptam :0.800

Masa molara a combustibilului :Mc= 0.009

Aerul minim necesar :

Lmin= 0.504 [Kmol/Kg]

Cantitatea de aer reala :L= Lmin*λ [Kmol/Kg]L= 0.807 [Kmol/Kg]

Cantitatea de incarcatura proaspata :Mip= [Kmol/Kg]Mip= 0.815 [Kmol/Kg]

Coeficientul de variatie molara a incarcaturii proaspete:

Pt. MAC

1.042

Coeficientul de variatie molara a amestecului initial:

1.041

Caldura specifica medie molara a amestecului initial:C´mv=C´mv= 36.157 [KJ/Kmol*K]

Caldura specifica medie molara a gazelor de ardere :

C´´mv= [KJ/Kmol*K]

C´´mv= [KJ/Kmol*K]

Pt. MAS ξ=Pt. MAC ξ=

x=

λ*Lmin+Mc

Pt. MAS, λ≥1

Pt. MAS, λ<1

m0=

mf=

20+17,4*10 ³*Tbˉ

Pentru λ<1:(18,4+2,6*λ)+(13,8*λ+15,5)*10 ⁴ˉ

Pentru λ>1:(20+9,2/λ)+(13,8/λ+15,5)*10 ⁴ˉ *Tz

cML

ohL

=

min

min

0 *324

*

l

lm

r

rF g

gmm

=10

cML

chL

=

min

min

0 *122

**79.0

l

lm

L

ohL

3240

=m

)32/4/12/(21.0

1min OhcL =

Page 4: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

C´´mv= 25.750 + 0.0024125 *Tz [KJ/Kmol*K]

Caldura degajata la arderea incompleta : Qai=Qai= 78468 [KJ/Kg]

Temperatura la sfarsitul arderii se va scoate din uramtoarea ecuatie:

1.041 8.31441868 0.800 1.60

0.504 0.021845337800112

36.157 1.4929

a= -0.00251227358349b= -35.4727823204555c= 85023.4085320989

2112.72653848925sqrt(Δ)= 45.9644051249361

Tz1= -16207.8660501954 [K] NU Tz2= 2088 [K] DA

Avem de calculat pentru λ>1

Qinf-∆Qai

Δ=

〖 〗𝜉𝑄 _𝑖/(𝜆𝐿_𝑚𝑖𝑛 (1+𝛾_𝑟))+(〖 ′〗𝐶 _𝜇𝑣^ +𝑅_𝑚∗𝜋)∗𝑇_𝑐=(〖𝐶 "〗 _𝜇𝑣+𝑅_𝑀)∗𝜇_𝐹∗𝑇_𝑧〖 〗𝜉𝑄 _𝑖/(𝜆𝐿_𝑚𝑖𝑛 (1+𝛾_𝑟))+(〖 ′〗𝐶 _𝜇𝑣^ +𝑅_𝑚∗𝜋)∗𝑇_𝑐−((〖𝐶 "〗 _𝜇𝑣+𝑅_𝑀)∗𝜇_𝐹∗𝑇_𝑧)=0Ne va rezulta o ecuatie de gradul 2 in Tz :

〖 〗𝜉𝑄 _𝑖/(𝜆𝐿_𝑚𝑖𝑛 (1+𝛾_𝑟))+(〖 ′〗𝐶 _𝜇𝑣^ +𝑅_𝑚∗𝜋)∗𝑇_𝑐 -(26,133*𝜇_𝐹*𝑇_𝑧+0.002615*𝜇_𝐹 "∗" 𝑇_𝑧∗𝑇_𝑧+𝑅_𝑀∗𝜇_𝐹∗𝑇_𝑧)=0

-0.002247*𝜇_𝐹*〖𝑇 _𝑧〗 _^2 -26,133*𝜇_𝐹*𝑇_𝑧-𝑅_𝑀∗𝜇_𝐹∗𝑇_𝑧+〖 〗𝜉𝑄 _𝑖/(𝜆𝐿_𝑚𝑖𝑛 (1+𝛾_𝑟))+(〖 ′〗𝐶 _𝜇𝑣^ +𝑅_𝑚∗𝜋)∗𝑇_𝑐=0 (1)

=> 𝑇_𝑧1,2=(-b±√(∆))/2a ∆=𝑏^2-4ac (2)

(1)&(2)=> a= -0.002247*𝜇_𝐹 b= -𝑅_𝑀∗𝜇_𝐹−26,133∗𝜇_𝐹 c= 〖 〗𝜉𝑄 _𝑖/(𝜆𝐿_𝑚𝑖𝑛 (1+𝛾_𝑟))+(〖 ′〗𝐶 _𝜇𝑣^ +𝑅_𝑚∗𝜋)∗𝑇_𝑐 -27.077

𝜇_𝐹=𝑅_𝑀=𝑄_𝑖=𝜉=𝜆=𝐿_𝑚𝑖𝑛=𝛾_𝑟=〖 ′𝐶〗 _𝜇𝑣^ =𝜋=𝑇_𝑐=

Page 5: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

AlegemTz= 2088 [K]

Coeficientul de corectie a presiunii :0.75…0.85

Alegem :0.750

Presiunea la sfarsitul arderiiPt. MAS pz= [N/m²]Pt. MAC pz= [N/m²]

pz= 9213278.07 [N/m²] 92.132781

Presiunea la sfarsitul arderii dupa rotunjirea diagrameipz`= φz*pz [N/m²]pz`= 6909958.55 [N/m²] 69.099586

Gradul de crestere a prsiunii realp= pz/pcp= 1.400

1.5 Destinderea

Coeficient mediu politropic al destinderii :Pt. MAS n2= 1,25…1,33Pt. MAC n2= 1,22…1,25

n2= 1.22

Presiunea la sfarsitul destinderiiPt. MAS

Pt. MAC

pd= 475225 [N/m²] 4.7522516

Temperatura la sfarsitul destinderiiPt. MAS

Pt. MAC

Td= 1223 [K]

1.67

δ= ε/ρ

φz=

φz=

pc*µ*Tz/Tcπ*pc

*10⁵[N/m²]

*10⁵[N/m²]

*10⁵[N/m²]

Gradul de destindere prealabila δ se calculeaza astfel :

ρ=

𝜌=𝜇/𝜋*𝑇_𝑧/𝑇_𝑐

𝑝_𝑑=𝑝_𝑧/𝜀^(𝑛_2 ) 𝑝_𝑑=𝑝_𝑧/𝛿^(𝑛_2 )

𝑇_𝑑=𝑇_𝑧/𝜀^(𝑛_2−1) 𝑇_𝑑=𝑇_𝑧/𝛿^(𝑛_2−1)

Page 6: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

δ= 11

1.6 Parametrii principali ai motorului

Coeficientul de rotunjire a diagramei :0.94

Randamentul mecanic0.8

Presiunea medie a ciclului real de referintaPt MAS

Pt. MAC

pi'= 2012258 [N/m²] 20.122581

Presiunea medie indicata

pi= 1891523 [N/m²] 18.915226

Randamentul indicat

0.72

Presiunea medie efectiva

pe= 1513218 [N/m²] 15.132181

Randamenrul efectiv

0.5780

Consumul specific efectiv de combustibil

ce= 149 [g/KWh]

1.7 Dimensiunile fundamentale ale motorului

Raportul S/Df= 0.8

mr=

hm=

*10⁵[N/m²]

*10⁵[N/m²]

hi=

*10⁵[N/m²]

he=

= 1

11

212

11

1

111

11'

nnc

i nn

pp

eep

e

=

11

12

12

11

1

111

1

*)1(

1'

nnc

i nn

pp

pp

e

'* iri pp m=

inf0

0

**

**

Qp

TMpR

v

ipiMi h

h =

ime pp *h=

ime hhh *=

inf*

3600

Qc

ee h=

Page 7: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

Volumul unui cilindru

Vh= 0.475807159877736 [l]

Alezajul

D= 91.1487 [mm]

Cursa

S= 72.919 [mm]

Viteza medie a pistonului

Wm= 9.7225 [m/s]

Volumul total

Vt= 1.903 [l]

Puterea litrica

Pl= 50.441 [KW/l]

Volumul camerei cilindrului

Vcil= 0.502 [l]

Volumul camerei de ardere

Vca= 0.026 [l]

1.8 Diagrama indicata

Unghiul de avans la injectie 35

Unghiul de avans la deschiderea evacuarii45

Raportul dintre raza manivelei şi lungimea bielei

as= [⁰RAC]

aev= [⁰RAC]

inp

PV

e

eh **

*120000=

3

*

*4

phVD =

DS *=

30

*,

nSWm =

ht ViV *=

t

el V

PP =

e/cilca VV =

1

*

=e

ehcil

VV

Page 8: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

λ=R/L1/3,5…1/4,2

Alegem : λ=1/3,60.277777777777778

xs= 8.260 [mm]VB1= 0.080 [l]pB2= 7897095.48908583 [N/m²]xev= 8.147 [mm]

VD1= 0.449 [mm]pA1= 297612.580097603 [N/m²]

R= 36.459 [mm]

Volumul total al cilindrului functie de αVx= Ap*Xp+Vca [l]

Aria suprafetei pistonuluiAp= [m²]Ap= 0.006525151774192 [m²]

Raza maniveleiR= S/2 [mm]R= 36.459470702247 [mm]

α Xp Vx px[mm] [l]

0 0.0000 0.02643 12000010 0.7066 0.03104 12000020 2.7911 0.04465 12000030 6.1506 0.06657 12000040 10.6221 0.09574 12000050 15.9953 0.13081 12000060 22.0276 0.17017 12000070 28.4611 0.21215 12000080 35.0395 0.25507 12000090 41.5233 0.29738 120000

100 47.7017 0.33769 120000110 53.4008 0.37488 120000120 58.4871 0.40807 120000130 62.8667 0.43665 120000140 66.4813 0.46023 120000150 69.3003 0.47863 120000160 71.3125 0.49176 120000170 72.5177 0.49962 120000180 72.9189 0.50224 120000190 72.5177 0.49962 120855.95200 71.3125 0.49176 123492210 69.3003 0.47863 128122220 66.4813 0.46023 135135.76

λ=

λ=

π*D²/4

Deplasarea pistonului in functie de α

⁰RAC *10⁵[N/m²]

)]2cos(1(4

)cos(1[( ala =RX p

Page 9: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

230 62.8667 0.43665 145158.3240 58.4871 0.40807 159155.43250 53.4008 0.37488 178617.86260 47.7017 0.33769 205886.92270 41.5233 0.29738 244747.75280 35.0395 0.25507 301551.28290 28.4611 0.21215 387433.34300 22.0276 0.17017 522914.51310 15.9953 0.13081 747840.62320 10.6221 0.09574 1143154330 6.1506 0.06657 1874074340 2.7911 0.04465 3226367350 0.7066 0.03104 5288410360 0.0000 0.02643 6580913360 0.0000 0.02643 6580913370 0.7066 0.03104 6580913380 2.7911 0.04465 6580913390 6.1506 0.06657 5288410400 10.6221 0.09574 3226367410 15.9953 0.13081 1874074420 22.0276 0.17017 1143154430 28.4611 0.21215 747840.62440 35.0395 0.25507 522914.51450 41.5233 0.29738 300424.16460 47.7017 0.33769 265881.82470 53.4008 0.37488 241245480 58.4871 0.40807 223425.67490 62.8667 0.43665 210472.19500 66.4813 0.46023 201118.26510 69.3003 0.47863 194530.08520 71.3125 0.49176 190160.72530 72.5177 0.49962 187665.58540 72.9189 0.50224 186854.18550 72.5177 0.49962 120000560 71.3125 0.49176 120000570 69.3003 0.47863 120000580 66.4813 0.46023 120000590 62.8667 0.43665 120000600 58.4871 0.40807 120000610 53.4008 0.37488 120000620 47.7017 0.33769 120000630 41.5233 0.29738 120000640 35.0395 0.25507 120000650 28.4611 0.21215 120000660 22.0276 0.17017 120000670 15.9953 0.13081 120000680 10.6221 0.09574 120000690 6.1506 0.06657 120000700 2.7911 0.04465 120000710 0.7066 0.03104 120000720 0.0000 0.02643 120000

Page 10: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

〖 〗𝜉𝑄 _𝑖/(𝜆𝐿_𝑚𝑖𝑛 (1+𝛾_𝑟))+(〖 ′〗𝐶 _𝜇𝑣^ +𝑅_𝑚∗𝜋)∗𝑇_𝑐=(〖𝐶 "〗 _𝜇𝑣+𝑅_𝑀)∗𝜇_𝐹∗𝑇_𝑧〖 〗𝜉𝑄 _𝑖/(𝜆𝐿_𝑚𝑖𝑛 (1+𝛾_𝑟))+(〖 ′〗𝐶 _𝜇𝑣^ +𝑅_𝑚∗𝜋)∗𝑇_𝑐−((〖𝐶 "〗 _𝜇𝑣+𝑅_𝑀)∗𝜇_𝐹∗𝑇_𝑧)=0Ne va rezulta o ecuatie de gradul 2 in Tz :

〖 〗𝜉𝑄 _𝑖/(𝜆𝐿_𝑚𝑖𝑛 (1+𝛾_𝑟))+(〖 ′〗𝐶 _𝜇𝑣^ +𝑅_𝑚∗𝜋)∗𝑇_𝑐 -(26,133*𝜇_𝐹*𝑇_𝑧+0.002615*𝜇_𝐹 "∗" 𝑇_𝑧∗𝑇_𝑧+𝑅_𝑀∗𝜇_𝐹∗𝑇_𝑧)=0

-0.002247*𝜇_𝐹*〖𝑇 _𝑧〗 _^2 -26,133*𝜇_𝐹*𝑇_𝑧-𝑅_𝑀∗𝜇_𝐹∗𝑇_𝑧+〖 〗𝜉𝑄 _𝑖/(𝜆𝐿_𝑚𝑖𝑛 (1+𝛾_𝑟))+(〖 ′〗𝐶 _𝜇𝑣^ +𝑅_𝑚∗𝜋)∗𝑇_𝑐=0 (1)

=> 𝑇_𝑧1,2=(-b±√(∆))/2a ∆=𝑏^2-4ac (2)

(1)&(2)=> a= -0.002247*𝜇_𝐹 b= -𝑅_𝑀∗𝜇_𝐹−26,133∗𝜇_𝐹 c= 〖 〗𝜉𝑄 _𝑖/(𝜆𝐿_𝑚𝑖𝑛 (1+𝛾_𝑟))+(〖 ′〗𝐶 _𝜇𝑣^ +𝑅_𝑚∗𝜋)∗𝑇_𝑐 -27.077

Page 11: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00

0

500000

1000000

1500000

2000000

2500000

3000000

3500000

4000000

4500000

5000000

5500000

Diagrama indicată

volumul, [l]

p

[N/m

²]

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000

Px

Vx

Px

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000

Px

Vx

Px

Page 12: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

Diagrama p=f(α)

0 90 180 270 360 450 540 630 7200

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000Presiunea gazelor

px *10⁵[N/m²]

α [⁰RAC]

px [

N/m

²]

0 90 180 270 360 450 540 630 7200

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000Presiunea gazelor

px *10⁵[N/m²]

α [⁰RAC]

px [

N/m

²]

Page 13: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

2 CALCULUL CINEMATIC SI DINAMIC AL MECANISMULUI BIELA-MANIVELA

2.1 Cinematica mecanismului bielă-manivelă

Analizele cinematice şi calculul dinamic al mecanicsmului bielă-manivelă sunt necesare pentru determinarea forţelor care acţionează asupra pieselor motorului. Cercetările de detaliu alecinematicii mecanismului bielă-manivelă din cauza regimului variabil de funcţionare, sunt foarte complexe. La determinarea sarcinilor pe piesele motorului se folosesc însă formule simplificateobţinute în ipoteza unei viteze unghiulare constante a arborelui cotit şi la regim atabilizat, care dauo precizie suficientă şi uşurează esenţial calculul. La o viteză unghiulară constantă de rotaţie a arborelui cotit, unghiul de rotaţie este proporţionalcu timpul şi prin urmare toate mărimile cinematice pot fi exprimate în funcţie de unghiul α de rotaţie a arborelui cotit. În calcule se consideră că poziţia iniţială pentru măsurarea unghiului α este poziţia corespunzătoare pentru care pistonul este la distanţa maximă de la axa arborelui cotit.

α - Unghiul de rotaţie al manivelei la un moment dat,care sa măsoara de la axa cilindrului in sensulde rotaţie al arborelui cotit;

Unghiul de înclinare al axei bielei, în planul ei de oscilaţie, de o parte a axei cilindrului;βmax= 16°

Turatia nominala a motoruluin= 4000 [rot/min]

Viteza unghiulară de rotaţie a arborelui cotit;

[rad/s]

418.87902

Cusa pistonului sau distanţa între p.m.s şi p.m.iS= 72.9 [mm]

ω=

?

30

n=p

Page 14: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

Raza manivelei sau distanţa între axa arborelui cotit şi axa fusului manetonR= S/2R= 36.5 [mm]

Raportul dintre raza manivelei şi lungimea bieleiλ=R/L1/3,5…1/4,2

Alegem : λ=1/3,60.2777778

Lungimea bielei;

131.254094528 [mm]

2.2 Expresia deplasării pistonului

Armonica de ordinul I

Armonica de ordinul II

2.3 Expresia vitezei pistonului

Armonica de ordinul I

Armonica de ordinul II

2.4 Expresia acceleraţiei pistonului

Armonica de ordinul I

Armonica de ordinul II

2.5 Alegerea ordinii de lucru

Pentru realizarea unei succesiuni optime de functionare a motorlui si o echilibrare naturala cat mai completaa fortelor de inertie si momentelor acestora , trebue stabilita o anumita pozitie relativa a manivelelor arborelui cotit .

λ=

λ=

==lR

L

)]2cos(1(4

)cos(1[( ala =RX p

)]2sin(2

)[(sin( ala =RV p

)2cos()cos(2 ala =rap

))cos(1( a=RX pI

))2cos(1(4

al= RX pII

)sin(a=RVpI

)2sin(2

al = RV pII

a cos2 =rap

a 2cos2 =rap

Page 15: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

Succesiunea optima de functionare a cilindrilor se stabileste din conditia distrbutiei uniforme a exploziilor succesive dintre doi cilindri vecini , pentru a nu rezulta sarcini medii prea mari pe fusurile palier dintre acestia . Trebuie sa se aibe in vedere si circulatia incarcaturii proaspete in conducta de admisie , adica asigurarea unui numar minim de schimbari de directie a curentului in conducta de admisie si evitarea interceptarii incarcaturii destinateunui cilindru de catre un cilindru vecin cu canal de admisie mai scurt .Aceasta iterceptare provoaca o crestere a neuniformitati umplerii cilindrilor . Pentru o echilibrare naturala cat mai completa a fortelor de inertie si a momentelor acestor forte trebuie cautate acele pozitii relative ale ale manivelelor arborelui cotit pentru care fortele centrifuge si fortele de inertie de ordinul unu si doi se anuleaza reciproc . Tinand seama de cele prezentate mai sus , pentu un motor cu numar cunoscut de cilindri si timpi , se stabileste o anumita forma a arborelui cotit si o ordine de lucru optima a cilindrilor motorului . Schema de asezare a manivelelor si ordinea de lucru pentru motoarele cu cilindrii in linie

Calcul funcţie de unghiul arborelui cotit (α [ RAC] : ⁰ - Deplasare pistonului = Xp [mm] - Viteza pistonului = Vp [m/s] - Acceleraţia pistonului = Ap [m/s²]

α Xp Vp ap[mm] [m/s] [m/s²]

0 0.0000 0.0000 8174.155810 0.7066 6.7549 7969.802820 2.7911 13.1736 7372.622730 6.1506 18.9460 6428.602940 10.6221 23.8112 5209.084150 15.9953 27.5760 3803.447560 22.0276 30.1260 2310.087570 28.4611 31.4290 826.705880 35.0395 31.5311 -558.968690 41.5233 30.5442 -1776.9904

100 47.7017 28.6292 -2780.6809110 53.4008 25.9753 -3549.2130120 58.4871 22.7782 -4087.0779130 62.8667 19.2204 -4420.5898140 66.4813 15.4556 -4591.9418150 69.3003 11.5982 -4651.6125160 71.3125 7.7199 -4650.1155170 72.5177 3.8530 -4630.1533180 72.9189 0.0000 -4620.1750190 72.5177 -3.8530 -4630.1533200 71.3125 -7.7199 -4650.1155210 69.3003 -11.5982 -4651.6125220 66.4813 -15.4556 -4591.9418230 62.8667 -19.2204 -4420.5898240 58.4871 -22.7782 -4087.0779250 53.4008 -25.9753 -3549.2130260 47.7017 -28.6292 -2780.6809270 41.5233 -30.5442 -1776.9904280 35.0395 -31.5311 -558.9686290 28.4611 -31.4290 826.7058300 22.0276 -30.1260 2310.0875310 15.9953 -27.5760 3803.4475320 10.6221 -23.8112 5209.0841330 6.1506 -18.9460 6428.6029340 2.7911 -13.1736 7372.6227350 0.7066 -6.7549 7969.8028360 0.0000 0.0000 8174.1558

⁰RAC

Page 16: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

370 0.7066 6.7549 7969.8028380 2.7911 13.1736 7372.6227390 6.1506 18.9460 6428.6029400 10.6221 23.8112 5209.0841410 15.9953 27.5760 3803.4475420 22.0276 30.1260 2310.0875430 28.4611 31.4290 826.7058440 35.0395 31.5311 -558.9686450 41.5233 30.5442 -1776.9904460 47.7017 28.6292 -2780.6809470 53.4008 25.9753 -3549.2130480 58.4871 22.7782 -4087.0779490 62.8667 19.2204 -4420.5898500 66.4813 15.4556 -4591.9418510 69.3003 11.5982 -4651.6125520 71.3125 7.7199 -4650.1155530 72.5177 3.8530 -4630.1533540 72.9189 0.0000 -4620.1750550 72.5177 -3.8530 -4630.1533560 71.3125 -7.7199 -4650.1155570 69.3003 -11.5982 -4651.6125580 66.4813 -15.4556 -4591.9418590 62.8667 -19.2204 -4420.5898600 58.4871 -22.7782 -4087.0779610 53.4008 -25.9753 -3549.2130620 47.7017 -28.6292 -2780.6809630 41.5233 -30.5442 -1776.9904640 35.0395 -31.5311 -558.9686650 28.4611 -31.4290 826.7058660 22.0276 -30.1260 2310.0875670 15.9953 -27.5760 3803.4475680 10.6221 -23.8112 5209.0841690 6.1506 -18.9460 6428.6029700 2.7911 -13.1736 7372.6227710 0.7066 -6.7549 7969.8028720 0.0000 0.0000 8174.1558

Page 17: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

Pentru realizarea unei succesiuni optime de functionare a motorlui si o echilibrare naturala cat mai completaa fortelor de inertie si momentelor acestora , trebue stabilita o anumita pozitie relativa a manivelelor arborelui cotit .

Page 18: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

succesive dintre doi cilindri vecini , pentru a nu rezulta sarcini medii prea mari pe fusurile palier dintre acestia . Trebuie sa se aibe in vedere si circulatia incarcaturii proaspete in conducta de admisie , adica asigurarea unui numar minim de schimbari de directie a curentului in conducta de admisie si evitarea interceptarii incarcaturii destinateunui cilindru de catre un cilindru vecin cu canal de admisie mai scurt .Aceasta iterceptare provoaca o crestere

Pentru o echilibrare naturala cat mai completa a fortelor de inertie si a momentelor acestor forte trebuie cautate

Tinand seama de cele prezentate mai sus , pentu un motor cu numar cunoscut de cilindri si timpi , se stabileste

Page 19: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

0 90 180

270

360

450

540

630

720

-40

-20

0

20

40

60

80

-6000

-4000

-2000

0

2000

4000

6000

8000

10000Deplasarea pistonului [Xp], Viteza pistonului [Vp], Acceleratia pistonului [ap]

Xp

Vp

ap

α [⁰RAC]

Xp [m

m],

Wp

[m/s

]

ap [m

/s²]

Page 20: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

3 Calculul dinamic al mecanismului bielă-manivelă

Prin calculul dinamic al mecanismului bielă – manivelă se urmăreşte determinarea mărimii si caracterului variaţiei sarcinilor care acţionează asupra pieselor motorului . Cercetarile în detaliu sunt foarte complexe din cauza regimului variabil de funcţionare . De aceea se folosesc relaţiisimplificate obţinute in ipoteza unei viteze unghiulare constante a arborelui cotit şi la regim stabilizat.

Forţele care acţioneaza in mecanismul bielă - manivelă

Asupra mecanismului bielă - manivelă , acţioneaza forţele date de presiunea gazelor din cilindru şiforţele de inerţie ale maselor mecanismului aflate in mişcare . Forţele de frecare vor fi considerate neglijabile . Forţele de inertie sunt constituite din fortele de inertie ale maselor aflate in miscare alternativa de translatiesi fortele de inertie ale maselor aflate in miscare de rotatie . Pentru calculul organelor mecanismului biela – manivela , al sarcinilor din lagare , pentru cercetarea oscilatilor de torsiune , etc , trebue determinate valorile maxime , minime si medii ale acestor forte . De aceea marimile fortelor se vor determina pentru o serie de poziti succesive ale mecanismului , functie de unghiul de rotatie al arborelui cotit. Pentru determinarea fortelor din elementele mecanismului biela – manivela este recomandabil sa se inceapa cu determinarea fortelor care actioneaza dupa axa cilindrului , cercetand separat fortele de presiune a gazelor si fortele de inertie .

3.1 Forta de presiune a gazelor

[N]

[N]

0.00652515177

D= 0.091149 [m]

Ap - Aria suprafeţei capului pistonului;

pind - Presiunea gazelor în cilindru după diagrama indicată;

pcart =p0 -Presiunea din carter Presiunea mediului ambiant;

[m2]

.cartindg

pgg

ppp

ApF

=

=

=

=4

2DA p

p

Page 21: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

Forta de presiune a gazelor este indreptata dupa axa cilindrului si poate fi considerata in axa boltului de piston . Aceasta forta este considerata pozitiva cand este orientata spre axa arborelui cotit si negativa cand este

3.2 Fortele de inertie

Fortele de inertie sunt produse de masele aflate in miscare accelerata si anume :piston asamblat (piston , bolt , segmenti , sigurantele boltului ) , biela si arbore cotit. Fortele de inertie sunt indreptate in sens opuus acceleratiei si sunt date de formula generala :

m – masa elementelor in miscare , in [Kg]

In functie de felul miscarii elementelor mecanismului motor distingem urmatoarele tipuri de forte de inertie :

3.3 Fortele de inertie ale maselor in miscare de translatie

Aceste forte sunt produse de masele pistonului asmblat (piston , segmenti , bolt si sigurantele acestuia ) si o parte din masa bielei si sunt considerate concentrate in axa boltului . Determinarea fortelor de inertie ale maselor aflate in miscare de translatie se face cu relatia :

Masele aflate in miscare de translatie se determina cu relatia urmatoare :

Fortele de inertie Fj se pot exprima , tinand seama de expresia acceleratiei pistonului pentru mecanismul biele – manivela axat .

Fortele de inertie ale maselor in miscare de rotatie

Aceste forte sunt produse de o parte din masa bielei si masa neechilibrata a unui cot al arborelui cotit (masa manetonului si masele reduse ale celor doua brate ).

Fortele de inertie ale maselor in miscare de rotatie se determina cu relatiile : forta centrifuga

forta tangentiala

orintata invers.Calculul valorilor fortei de presiune a gazelor se face tabelar.Se construeste curba Fg=f(α)

a - acceleratia maselor , in [m/s²]

a)      Forte de inertie produse de masele elementelor aflate in miscare de translatie ( F j )

b) Forte de inertie produse e masele neechilibrate ale elementelor aflate in miscare de rotatie ( Fr )

mj - masele piselor în mişcare de translaţie

ap - acceleraţia pistonului

mp - masa pistonului asamblat, in [Kg]

m1b - masa bielei concentrata in axa boltului si care se considera ca executa miscare de translatie , in [Kg]

Calculul valorilor fortelor Fj se face tabelar si se construeste curba

mr -masa se miscare de rotatie ,

][NamF =

][NamF pjj =

][1 Kgmmm bpj =

][2coscos2 NRmF jj ala =

afF j =

][2 NRmF rr =

][Ndt

dRmF rt

=

Page 22: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

R - raza manivelei, în [m]

In cazul vitezei unghiulare constante , , deci fortele tangentiale sunt nule. In consecinta , fortele de inertie ale maselor in miscare de rotatie sunt fortele centrifuge ce actioneaza pe directia razei manivelei si raman constante ca marime.

3.4 Masele pieselor in miscare ale mecanismului biela – manivela

Pentru simplificarea calculelor , masele pieselor in miscare pot fi inlocuite cu mase reduse concentrate in articulatiile mecanismului biela - manivela . Masa bielei este considerata ca fiind concentrata in cele doua axe in care este articulata ,

rotitoare ale mecanismului . Pentru majoritatea motoarelor de autovehicule , repartizarea masei bielei pe cele doua componente este :

sau cu suficienta aproximatie :

In aceste conditii , masa elementelor aflate in miscare de translatie alternativa se poate determina cu relatia :

Masa bratelor manivelei avand centrul de masa la raza r fata de axa arborelui cotit , se poate reduce la raza R a manivelei pornind de la egalitatea :

de unde se obtine :

ρ - reprezintă distanţa de la axa arborelui cotit la centrul de greutate al bratului

Masele constructive ale pistonului şi bielei

Tipul motorului Masa pistonului din aliaje Masa bieleide Al, ( kg/m² ; g/cm²)

M.A.C cu D=80 … 120 mm 200 - 300 ( 20 - 30 ) 250 - 350 ( 25 - 35 )

3.5 Fortele rezultate din mecanismul biela – manivela

ω - viteza unghiulară a arborelui

respectiv in axa ochiului bielei (m1b)si in axa capului bielei (m2b ).

Componenta m1b a masei bielei se considera ca executa miscare de translatie

si este luata in calculul fortei de inertie Fj.A doua componenta m2b se adauga maselor

mp - masa pistonului asamblat

mb - masa bielei

Masele rotitoare mr, sunt constituite din masa fusului maneton mm, masa bratului de

manivela redusa la raza R si componenta m2b a bielei , adica:

( kg/m² ; g/cm²)

0/ =dtd

bb mm = 3,0......2,01 bb mm = 8,0.....7,02

bb mm = 275,01 bb mm = 725,02

bpbpj mmmmm == 275,01

bRbrmr mmmm 22 =

22 = brRbr mRm

][KgR

mm brRbr

=

Page 23: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

determinate pentru diferite pozitii ale manivelei , se obtin valorile fortei sumare care actioneaza in lungul axei cilindrului.

Forta F aplicata in axa boltului se descimpune in doua componente , una de sprijinnormala pe axa cilindrului (N) si una dupa axa bielei (B):

.

100000 [N/m2]

Se alege: 1.1 [Kg]

0.9 [Kg]

0.3025 [Kg]

0.7975 [Kg]

2 [Kg]

α pg Fg Fj F⁰ RAC [N] [N] [N]

0 120000 20000 130.50303548 -16348.3115212 -16217.8084910 120000 20000 130.50303548 -15939.6056226 -15809.1025920 120000 20000 130.50303548 -14745.2454154 -14614.7423830 120000 20000 130.50303548 -12857.2058416 -12726.7028140 120000 20000 130.50303548 -10418.1682622 -10287.6652350 120000 20000 130.50303548 -7606.89500061 -7476.39196560 120000 20000 130.50303548 -4620.17499512 -4489.6719670 120000 20000 130.50303548 -1653.41162248 -1522.90858780 120000 20000 130.50303548 1117.93727953 1248.44031590 120000 20000 130.50303548 3553.98076547 3684.483801

100 120000 20000 130.50303548 5561.36171993 5691.8647554110 120000 20000 130.50303548 7098.42605517 7228.9290907120 120000 20000 130.50303548 8174.15576059 8304.6587961130 120000 20000 130.50303548 8841.17956739 8971.6826029140 120000 20000 130.50303548 9183.88369545 9314.3867309150 120000 20000 130.50303548 9303.22507613 9433.7281116160 120000 20000 130.50303548 9300.23098269 9430.7340182170 120000 20000 130.50303548 9260.30662309 9390.8096586180 120000 20000 130.50303548 9240.34999023 9370.8530257190 120856 20855.9483531 136.0882284 9260.30662309 9396.3948515200 123492 23491.9961234 153.28884018 9300.23098269 9453.5198229210 128122 28122.0128687 183.50040216 9303.22507613 9486.7254783220 135136 35135.7649875 229.26619925 9183.88369545 9413.1498947230 145158 45158.3009704 294.6647677 8841.17956739 9135.8443351240 159155 59155.4311107 385.99816626 8174.15576059 8560.1539269250 178618 78617.8567318 512.99344734 7098.42605517 7611.4195025

Prin insumarea algebrica a fortelor de presiune a gazelor Fg si fortelor de inertie Fj ,

Calculul fortei F se face se face tabelar si se construeste curba F=f(α)

pcart.=1*105 [N/m2]=

mb=250[kg/m²] mb=250*Ap=

mp=200[kg/m²] mp=200*Ap=

m1b=(0.2…0.3)*mb=0.275*mb=

m2b=(0.8…0.7)*mb=0.725*mb=

mj=mp+mb=

pind

[N/m²] [N/m²]

][ NFFF jg =

][ NtgFN =

][cos

NF

B

=

Page 24: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

260 205887 105886.924325 690.92825212 5561.36171993 6252.289972270 244748 144747.752734 944.50105556 3553.98076547 4498.481821280 301551 201551.279037 1315.152686 1117.93727953 2433.0899655290 387433 287433.337388 1875.5461514 -1653.41162248 222.13452894300 522915 422914.511465 2759.5813748 -4620.17499512 -1860.59362310 747841 647840.617917 4227.2583574 -7606.89500061 -3379.636643320 1143154 1043154.3102 6806.7401979 -10418.1682622 -3611.428064330 1874074 1774073.87326 11576.101282 -12857.2058416 -1281.10456340 3226367 3126367.20027 20400.020484 -14745.2454154 5654.7750683350 5288410 5188409.69428 33855.160722 -15939.6056226 17915.555099360 6580913 6480912.90757 42288.940357 -16348.3115212 25940.628836360 6580913 6480912.90757 42288.940357 -15939.6056226 26349.334735370 6580913 6480912.90757 42288.940357 -15939.6056226 26349.334735380 6580913 6480912.90757 42288.940357 -14745.2454154 27543.694942390 5288410 5188409.69428 33855.160722 -12857.2058416 20997.95488400 3226367 3126367.20027 20400.020484 -10418.1682622 9981.8522214410 1874074 1774073.87326 11576.101282 -7606.89500061 3969.206281420 1143154 1043154.3102 6806.7401979 -4620.17499512 2186.5652028430 747841 647840.617917 4227.2583574 -1653.41162248 2573.8467349440 522915 422914.511465 2759.5813748 1117.93727953 3877.5186544450 300424 200424.159225 1307.7980582 3553.98076547 4861.7788236460 265882 165881.823673 1082.404076 5561.36171993 6643.765796470 241245 141244.97964 921.64492949 7098.42605517 8020.0709847480 223426 123425.671916 805.37124209 8174.15576059 8979.5270027490 210472 110472.188645 720.84779774 8841.17956739 9562.0273651500 201118 101118.259129 659.81198796 9183.88369545 9843.6956834510 194530 94530.0774031 616.82310228 9303.22507613 9920.0481784520 190161 90160.7248318 588.3124136 9300.23098269 9888.5433963530 187666 87665.5784994 572.03120508 9260.30662309 9832.3378282540 186854 86854.1822984 566.73672172 9240.34999023 9807.086712550 120000 20000 130.50303548 9260.30662309 9390.8096586560 120000 20000 130.50303548 9300.23098269 9430.7340182570 120000 20000 130.50303548 9303.22507613 9433.7281116580 120000 20000 130.50303548 9183.88369545 9314.3867309590 120000 20000 130.50303548 8841.17956739 8971.6826029600 120000 20000 130.50303548 8174.15576059 8304.6587961610 120000 20000 130.50303548 7098.42605517 7228.9290907620 120000 20000 130.50303548 5561.36171993 5691.8647554630 120000 20000 130.50303548 3553.98076547 3684.483801640 120000 20000 130.50303548 1117.93727953 1248.440315650 120000 20000 130.50303548 -1653.41162248 -1522.908587660 120000 20000 130.50303548 -4620.17499512 -4489.67196670 120000 20000 130.50303548 -7606.89500061 -7476.391965680 120000 20000 130.50303548 -10418.1682622 -10287.66523690 120000 20000 130.50303548 -12857.2058416 -12726.70281700 120000 20000 130.50303548 -14745.2454154 -14614.74238710 120000 20000 130.50303548 -15939.6056226 -15809.10259720 120000 20000 130.50303548 -16348.3115212 -16217.80849

Calculul fortelor N si B se face tabelar si se reprezinta grafic curbele N=f(α) si B= f(α) In axa fusului maneton , forta B se descompune in doua componente , una radiala (Z) si una tangentiala, (T) expresile lor fiind urmatoarele:

aa

cos

sin)sin(

== FBT

aa

cos

coscos

== FBZ

Page 25: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

Pe baza calculului tabelar al valori fortelor T si Z se traseaza curbele T=f(α) si Z=f(α)Forta tangentiala T este singura forta care produce momentul motor . Expresia momentului motor este:

Raza manivelei R , in [m], fiind constanta , curba de variatie a momentului motor functie de unghiul de rotatie al manivelei este identica cu cea a fortei tangentiale T , evident la o scara adecvata .

4 Momentul total al motorului policilindric

Momentul total al motorului se obtine prin insumarea momentelor obtinute pentru fiecare cilindru al motorului tinand cont de ordinae de functionare a acestora si de configuratia arborelui cotit . De asemanea , se poate obtine suma momentelor ce actioneaza asupra fiecarei fus palier al arborelui

si valoarea momentului mediu .Cu valoarea momentului mediu se calculeaza putera dezvoltata de motor

corespunzatoare p.m.s a primului cilindru , aflat la admisie .

α β N S T Z M⁰ RAC ⁰ [N] [N] [N] [N] [N*m]

0 0.0000 0.0000 -16217.8085 0.0000 -16217.8085 0.000010 2.7648 -763.4503 -15827.5261 -3497.0736 -15436.3550 -127501.453320 5.4516 -1394.7913 -14681.1491 -6309.2114 -13256.3188 -230030.507530 7.9836 -1784.8969 -12851.2576 -7909.1174 -10129.1995 -288362.235940 10.2854 -1866.8844 -10455.6833 -8042.9001 -6680.7986 -293239.881450 12.2859 -1628.1913 -7651.6301 -6773.8297 -3558.4652 -246970.246460 13.9197 -1112.7239 -4625.5063 -4444.5319 -1281.1888 -162045.281170 15.1309 -411.7945 -1577.6011 -1571.9080 -133.9052 -57310.932580 15.8761 355.0642 1297.9498 1291.1300 -132.8806 47073.914690 16.1276 1065.3960 3835.4256 3684.4838 -1065.3960 134334.3292

100 15.8761 1618.8017 5917.5876 5324.2906 -2582.5904 194120.8161110 15.1309 1954.7024 7488.5431 6124.4237 -4309.2588 223293.2474120 13.9197 2058.2333 8555.9150 6162.9289 -5934.8117 224697.1240130 12.2859 1953.8322 9181.9687 5616.8084 -7263.6088 204785.8628140 10.2854 1690.2652 9466.5092 4692.3541 -8221.7157 171080.7467150 7.9836 1323.0632 9526.0549 3571.0577 -8831.3798 130198.8746160 5.4516 900.0436 9473.5855 2379.7366 -9169.8242 86763.9383170 2.7648 453.4993 9401.7534 1184.0874 -9326.8915 43171.1996180 0.0000 0.0000 9370.8530 0.0000 -9370.8530 0.0000190 -2.7648 -453.7690 9407.3451 -1184.7916 -9332.4387 -43196.8757200 -5.4516 -902.2182 9496.4749 -2385.4864 -9191.9796 -86973.5706210 -7.9836 -1330.4960 9579.5710 -3591.1194 -8880.9932 -130930.3137220 -10.2854 -1708.1876 9566.8854 -4742.1085 -8308.8930 -172894.7658230 -12.2859 -1989.5830 9349.9782 -5719.5835 -7396.5166 -208532.9862240 -13.9197 -2121.5554 8819.1401 -6352.5331 -6117.3978 -231609.9933250 -15.1309 -2058.1278 7884.7699 -6448.4736 -4537.2663 -235107.9332260 -15.8761 -1778.1901 6500.2377 -5848.5242 -2836.8742 -213234.0954270 -16.1276 -1300.7696 4682.7706 -4498.4818 -1300.7696 -164012.2662280 -15.8761 -691.9859 2529.5793 -2516.2880 -258.9715 -91742.5269290 -15.1309 -60.0652 230.1121 -229.2817 19.5317 -8359.4886300 -13.9197 461.1310 -1916.8856 1841.8868 -530.9456 67154.2195310 -12.2859 736.0094 -3458.8515 3062.0496 -1608.5726 111640.7083

cotit .Se stabileste variatia momentului motor total de unghiul α de rotatie a arborelui cotit , precum

care se compara cu puterea obtinuta la calculul termic . Ca pozitie de pornire (α=0) se considera pozitia

aa

cos

coscos

== FBZ

][

cos

sinmNRFRTM

==

a

)sinarcsin( al =

Page 26: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

320 -10.2854 655.3594 -3670.4099 2823.4157 -2345.2575 102940.2410330 -7.9836 179.6726 -1293.6426 796.1533 -1019.6328 29027.3279340 -5.4516 -539.6764 5680.4693 -2441.1769 5129.1702 -89004.0170350 -2.7648 -865.1747 17936.4334 -3963.0343 17493.1415 -144490.1315360 0.0000 0.0000 25940.6288 0.0000 25940.6288 0.0000370 2.7648 1272.4573 26380.0415 5828.6397 25728.0692 212509.1196380 5.4516 2628.6954 27668.8484 11890.6642 24983.5401 433527.3221390 7.9836 2944.9249 21203.4594 13049.3572 16712.2999 475772.6578400 10.2854 1811.3890 10144.8757 7803.8154 6482.2040 284522.9795410 12.2859 864.4045 4062.2400 3596.2169 1889.1843 131116.1664420 13.9197 541.9201 2252.7194 2164.5810 623.9661 78919.4792430 15.1309 695.9682 2666.2818 2656.6599 226.3113 96860.4142440 15.8761 1102.7904 4031.2898 4010.1080 -412.7125 146206.4143450 16.1276 1405.8196 5060.9507 4861.7788 -1405.8196 177257.8826460 15.8761 1889.5283 6907.2383 6214.7189 -3014.4999 226585.3624470 15.1309 2168.6272 8308.0974 6794.6873 -4780.8688 247730.7042480 13.9197 2225.4931 9251.2013 6663.7519 -6417.0971 242956.8681490 12.2859 2082.3962 9786.1505 5986.3995 -7741.5607 218260.9563500 10.2854 1786.3180 10004.4628 4959.0067 -8688.9314 180802.7577510 7.9836 1391.2687 10017.1345 3755.1501 -9286.6481 136910.7837520 5.4516 943.7357 9933.4751 2495.2595 -9614.9679 90975.8421530 2.7648 474.8215 9843.7961 1239.7597 -9765.4144 45200.9821540 0.0000 0.0000 9807.0867 0.0000 -9807.0867 0.0000550 -2.7648 -453.4993 9401.7534 -1184.0874 -9326.8915 -43171.1996560 -5.4516 -900.0436 9473.5855 -2379.7366 -9169.8242 -86763.9383570 -7.9836 -1323.0632 9526.0549 -3571.0577 -8831.3798 -130198.8746580 -10.2854 -1690.2652 9466.5092 -4692.3541 -8221.7157 -171080.7467590 -12.2859 -1953.8322 9181.9687 -5616.8084 -7263.6088 -204785.8628600 -13.9197 -2058.2333 8555.9150 -6162.9289 -5934.8117 -224697.1240610 -15.1309 -1954.7024 7488.5431 -6124.4237 -4309.2588 -223293.2474620 -15.8761 -1618.8017 5917.5876 -5324.2906 -2582.5904 -194120.8161630 -16.1276 -1065.3960 3835.4256 -3684.4838 -1065.3960 -134334.3292640 -15.8761 -355.0642 1297.9498 -1291.1300 -132.8806 -47073.9146650 -15.1309 411.7945 -1577.6011 1571.9080 -133.9052 57310.9325660 -13.9197 1112.7239 -4625.5063 4444.5319 -1281.1888 162045.2811670 -12.2859 1628.1913 -7651.6301 6773.8297 -3558.4652 246970.2464680 -10.2854 1866.8844 -10455.6833 8042.9001 -6680.7986 293239.8814690 -7.9836 1784.8969 -12851.2576 7909.1174 -10129.1995 288362.2359700 -5.4516 1394.7913 -14681.1491 6309.2114 -13256.3188 230030.5075710 -2.7648 763.4503 -15827.5261 3497.0736 -15436.3550 127501.4533720 0.0000 0.0000 -16217.8085 0.0000 -16217.8085 0.0000

5 Momentul total al motoarelor cu cilindri in linie

Calculul momentului total se exemplificea pe un motor cu patru cilindri in linie , in 4 timpi. Unghiul de decalaj intre doua aprinderi succesive este dat de relatia :

i= 4φ= 180 [°]

RACi

0720=

2/)sin*cos(

2/)sin*cos(

221'

221'

ZTTZ

TZZT

=

=

Page 27: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

Insumarea momentelor

8913.853 [N]

5524.167 [N]

α T Z T1 Z1 α T2⁰ [N] [N] [N] [N] ⁰ [N]

0 0 16217.8084857 0 16217.8084857 540 010 -3497.074 15436.3550437 -3497.073623 15436.3550437 550 -1184.087392820 -6309.211 13256.3188464 -6309.211382 13256.3188464 560 -2379.736640430 -7909.117 10129.1994939 -7909.117449 10129.1994939 570 -3571.057728740 -8042.9 6680.79864932 -8042.900124 6680.79864932 580 -4692.354095150 -6773.83 3558.46520797 -6773.829726 3558.46520797 590 -5616.808441960 -4444.532 1281.18882914 -4444.531914 1281.18882914 600 -6162.928853370 -1571.908 133.905181197 -1571.907968 133.905181197 610 -6124.423725580 1291.13 132.880577365 1291.1299502 132.880577365 620 -5324.290572190 3684.484 1065.39599934 3684.483801 1065.39599934 630 -3684.483801

100 5324.291 2582.59042344 5324.2905721 2582.59042344 640 -1291.1299502110 6124.424 4309.2587906 6124.4237255 4309.2587906 650 1571.90796762120 6162.929 5934.81169477 6162.9288533 5934.81169477 660 4444.53191355130 5616.808 7263.60875277 5616.8084419 7263.60875277 670 6773.82972562140 4692.354 8221.71574368 4692.3540951 8221.71574368 680 8042.90012428150 3571.058 8831.37978846 3571.0577287 8831.37978846 690 7909.11744872160 2379.737 9169.82421779 2379.7366404 9169.82421779 700 6309.21138198170 1184.087 9326.89147961 1184.0873928 9326.89147961 710 3497.07362273180 0 9370.85302572 0 9370.85302572 720 0190 -1184.792 9332.43865712 -1184.79163 9332.43865712 10 -3497.0736227200 -2385.486 9191.97963256 -2385.486375 9191.97963256 20 -6309.211382210 -3591.119 8880.99324641 -3591.119432 8880.99324641 30 -7909.1174487220 -4742.108 8308.89299774 -4742.108496 8308.89299774 40 -8042.9001243230 -5719.583 7396.51655254 -5719.583478 7396.51655254 50 -6773.8297256240 -6352.533 6117.39782231 -6352.533068 6117.39782231 60 -4444.5319135250 -6448.474 4537.26630719 -6448.473571 4537.26630719 70 -1571.9079676260 -5848.524 2836.87418803 -5848.524163 2836.87418803 80 1291.12995022270 -4498.482 1300.76960414 -4498.481821 1300.76960414 90 3684.48380096

Rm med=

Rp med=

31441

4

21331

3

10221

2

1

10

2)360(

2)180(

2)540(

2)0(

=

=

=

=

=

=

=

=

MMM

STM

MMM

STM

MMM

STM

STM

MM

)( 22 ZTRm =

)(2'2' ZTR p =

Page 28: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

280 -2516.288 258.971450627 -2516.287954 258.971450627 100 5324.29057213290 -229.2817 -19.53168076 -229.2816778 -19.5316807599 110 6124.42372555300 1841.887 530.945642204 1841.8868456 530.945642204 120 6162.92885332310 3062.05 1608.57261986 3062.0496173 1608.57261986 130 5616.8084419320 2823.416 2345.25747118 2823.4156718 2345.25747118 140 4692.35409508330 796.1533 1019.63280342 796.15329934 1019.63280342 150 3571.05772866340 -2441.177 -5129.1702146 -2441.176881 -5129.17021465 160 2379.73664035350 -3963.034 -17493.141549 -3963.03426 -17493.141549 170 1184.0873928360 0 -25940.628836 0 -25940.628836 180 0370 5828.64 -25728.069249 5828.6397327 -25728.0692494 190 -1184.7916299380 11890.66 -24983.540104 11890.664174 -24983.540104 200 -2385.4863746390 13049.36 -16712.299893 13049.357234 -16712.2998932 210 -3591.1194321400 7803.815 -6482.2040151 7803.8154142 -6482.20401508 220 -4742.1084965410 3596.217 -1889.1843178 3596.2169478 -1889.1843178 230 -5719.583478420 2164.581 -623.96605748 2164.5810456 -623.96605748 240 -6352.5330685430 2656.66 -226.31129429 2656.6599103 -226.311294293 250 -6448.4735708440 4010.108 412.712495212 4010.1079779 412.712495212 260 -5848.5241626450 4861.779 1405.81964481 4861.7788236 1405.81964481 270 -4498.481821460 6214.719 3014.49993237 6214.7189209 3014.49993237 280 -2516.2879541470 6794.687 4780.86877855 6794.6873462 4780.86877855 290 -229.28167777480 6663.752 6417.09709906 6663.7519268 6417.09709906 300 1841.88684561490 5986.399 7741.56072367 5986.3994753 7741.56072367 310 3062.04961731500 4959.007 8688.93144704 4959.0066512 8688.93144704 320 2823.41567177510 3755.15 9286.64807242 3755.1500634 9286.64807242 330 796.153299344520 2495.26 9614.96788471 2495.2595412 9614.96788471 340 -2441.1768813530 1239.76 9765.41440497 1239.7596892 9765.41440497 350 -3963.0342601540 0 9807.08671195 0 9807.08671195 360 0550 -1184.087 9326.89147961 -1184.087393 9326.89147961 370 5828.63973269560 -2379.737 9169.82421779 -2379.73664 9169.82421779 380 11890.664174570 -3571.058 8831.37978846 -3571.057729 8831.37978846 390 13049.3572342580 -4692.354 8221.71574368 -4692.354095 8221.71574368 400 7803.81541416590 -5616.808 7263.60875277 -5616.808442 7263.60875277 410 3596.21694782600 -6162.929 5934.81169477 -6162.928853 5934.81169477 420 2164.58104564610 -6124.424 4309.2587906 -6124.423726 4309.2587906 430 2656.65991025620 -5324.291 2582.59042344 -5324.290572 2582.59042344 440 4010.10797789630 -3684.484 1065.39599934 -3684.483801 1065.39599934 450 4861.77882363640 -1291.13 132.880577365 -1291.12995 132.880577365 460 6214.71892095650 1571.908 133.905181197 1571.9079676 133.905181197 470 6794.68734623660 4444.532 1281.18882914 4444.5319135 1281.18882914 480 6663.75192682670 6773.83 3558.46520797 6773.8297256 3558.46520797 490 5986.39947526680 8042.9 6680.79864932 8042.9001243 6680.79864932 500 4959.00665123690 7909.117 10129.1994939 7909.1174487 10129.1994939 510 3755.15006338700 6309.211 13256.3188464 6309.211382 13256.3188464 520 2495.25954125710 3497.074 15436.3550437 3497.0736227 15436.3550437 530 1239.75968924720 0 16217.8084857 0 16217.8084857 540 0

105029.6 Nm

α M0-1 M1 M1-2 M2 M1-3 M3[N*m] [N*m] [N*m] [N*m] [N*m] [N*m]

Pal 0-1 Pal 1-2 Pal 2-30 0 0 0 0 0 0

10 -127501 -127501.45329 -170672.6529 -43171.1996066 -213869.5286 -43196.87571820 -230031 -230030.50754 -316794.4459 -86763.9383179 -403768.0164 -86973.57058530 -288362 -288362.2359 -418561.1105 -130198.874634 -549491.4243 -130930.3137240 -293240 -293239.88144 -464320.6281 -171080.746654 -637215.3939 -172894.76579

Mm med=

[°]RAC

Page 29: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

50 -246970 -246970.24642 -451756.1093 -204785.862827 -660289.0955 -208532.9862460 -162045 -162045.28109 -386742.4051 -224697.123968 -618352.3984 -231609.993370 -57310.93 -57310.932492 -280604.1799 -223293.24739 -515712.1131 -235107.9332380 47073.91 47073.9145929 -147046.9015 -194120.816125 -360280.9969 -213234.0953690 134334.3 134334.329194 0 -134334.329194 -164012.2662 -164012.26616

100 194120.8 194120.816125 147046.90153 -47073.9145929 55304.374591 -91742.526941110 223293.2 223293.24739 280604.17988 57310.9324922 272244.69127 -8359.4886134120 224697.1 224697.123968 386742.40505 162045.281087 453896.62454 67154.2194845130 204785.9 204785.862827 451756.10925 246970.246423 563396.81756 111640.708311140 171080.7 171080.746654 464320.6281 293239.881442 567260.86906 102940.240965150 130198.9 130198.874634 418561.11054 288362.235902 447588.43843 29027.3278919160 86763.94 86763.9383179 316794.44585 230030.507536 227790.42887 -89004.016981170 43171.2 43171.1996066 170672.6529 127501.453292 26182.521399 -144490.1315180 4.19E-11 4.1857974E-11 4.185797E-11 0 4.185797E-11 0190 -43196.88 -43196.875718 -170698.329 -127501.453292 41810.790558 212509.119568200 -86973.57 -86973.570585 -317004.0781 -230030.507536 116523.24396 433527.322082210 -130930 -130930.31372 -419292.5496 -288362.235902 56480.108138 475772.657764220 -172895 -172894.76579 -466134.6472 -293239.881442 -181611.6678 284522.979458230 -208533 -208532.98624 -455503.2327 -246970.246423 -324387.0662 131116.166448240 -231610 -231609.9933 -393655.2744 -162045.281087 -314735.7952 78919.4792162250 -235108 -235107.93323 -292418.8657 -57310.9324922 -195558.4516 96860.4141637260 -213234 -213234.09536 -166160.1808 47073.9145929 -19953.76643 146206.414333270 -164012 -164012.26616 -29677.93696 134334.329194 147579.94562 177257.882581280 -91742.53 -91742.526941 102378.28918 194120.816125 328963.6516 226585.362421290 -8359.489 -8359.4886134 214933.75878 223293.24739 462664.46301 247730.704231300 67154.22 67154.2194845 291851.34345 224697.123968 534808.2116 242956.868143310 111640.7 111640.708311 316426.57114 204785.862827 534687.52742 218260.95628320 102940.2 102940.240965 274020.98762 171080.746654 454823.74533 180802.757713330 29027.33 29027.3278919 159226.20253 130198.874634 296136.98624 136910.783718340 -89004 -89004.016981 -2240.078663 86763.9383179 88735.763476 90975.8421387350 -144490 -144490.1315 -101318.9319 43171.1996066 -56117.94982 45200.9820678360 -2.32E-10 -2.317446E-10 -1.89887E-10 4.1857974E-11 -1.89887E-10 0370 212509.1 212509.119568 169312.24385 -43196.8757183 126141.04424 -43171.199607380 433527.3 433527.322082 346553.7515 -86973.5705851 259789.81318 -86763.938318390 475772.7 475772.657764 344842.34404 -130930.313724 214643.46941 -130198.87463400 284523 284522.979458 111628.21367 -172894.765793 -59452.53299 -171080.74665410 131116.2 131116.166448 -77416.8198 -208532.986245 -282202.6826 -204785.86283420 78919.48 78919.4792162 -152690.5141 -231609.993296 -377387.638 -224697.12397430 96860.41 96860.4141637 -138247.5191 -235107.933229 -361540.7665 -223293.24739440 146206.4 146206.414333 -67027.68103 -213234.095358 -261148.4972 -194120.81612450 177257.9 177257.882581 13245.616422 -164012.266159 -121088.7128 -134334.32919460 226585.4 226585.362421 134842.83548 -91742.5269408 87768.920887 -47073.914593470 247730.7 247730.704231 239371.21562 -8359.48861336 296682.14811 57310.9324922480 242956.9 242956.868143 310111.08763 67154.2194845 472156.36871 162045.281087490 218261 218260.95628 329901.66459 111640.708311 576871.91101 246970.246423500 180802.8 180802.757713 283742.99868 102940.240965 576982.88012 293239.881442510 136910.8 136910.783718 165938.11161 29027.3278919 454300.34751 288362.235902520 90975.84 90975.8421387 1971.8251577 -89004.016981 232002.33269 230030.507536530 45200.98 45200.9820678 -99289.14943 -144490.131499 28212.303861 127501.453292540 1.31E-10 1.3141966E-10 1.314197E-10 0 1.314197E-10 0550 -43171.2 -43171.199607 169337.91996 212509.119568 41836.46667 -127501.45329560 -86763.94 -86763.938318 346763.38376 433527.322082 116732.87623 -230030.50754570 -130199 -130198.87463 345573.78313 475772.657764 57211.547228 -288362.2359580 -171081 -171080.74665 113442.2328 284522.979458 -179797.6486 -293239.88144590 -204786 -204785.86283 -73669.69638 131116.166448 -320639.9428 -246970.24642600 -224697 -224697.12397 -145777.6448 78919.4792162 -307822.9258 -162045.28109610 -223293 -223293.24739 -126432.8332 96860.4141637 -183743.7657 -57310.932492

Page 30: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

620 -194121 -194120.81612 -47914.40179 146206.414333 -840.487199 47073.9145929630 -134334 -134334.32919 42923.553387 177257.882581 177257.88258 134334.329194640 -47073.91 -47073.914593 179511.44783 226585.362421 373632.26395 194120.816125650 57310.93 57310.9324922 305041.63672 247730.704231 528334.88411 223293.24739660 162045.3 162045.281087 405002.14923 242956.868143 629699.2732 224697.123968670 246970.2 246970.246423 465231.2027 218260.95628 670017.06553 204785.862827680 293239.9 293239.881442 474042.63915 180802.757713 645123.38581 171080.746654690 288362.2 288362.235902 425273.01962 136910.783718 555471.89425 130198.874634700 230030.5 230030.507536 321006.34967 90975.8421387 407770.28799 86763.9383179710 127501.5 127501.453292 172702.43536 45200.9820678 215873.63497 43171.1996066720 2.9E-10 2.8976854E-10 2.897685E-10 0 2.897685E-10 0

Page 31: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

si caracterului variaţiei sarcinilor care acţionează asupra pieselor motorului . Cercetarile în detaliu sunt

Asupra mecanismului bielă - manivelă , acţioneaza forţele date de presiunea gazelor din cilindru şiforţele de inerţie ale maselor mecanismului aflate in mişcare . Forţele de frecare vor fi considerate neglijabile . Forţele de inertie sunt constituite din fortele de inertie ale maselor aflate in miscare alternativa de translatie

Pentru calculul organelor mecanismului biela – manivela , al sarcinilor din lagare , pentru cercetarea oscilatilor de torsiune , etc , trebue determinate valorile maxime , minime si medii ale acestor forte . De aceea marimile

Pentru determinarea fortelor din elementele mecanismului biela – manivela este recomandabil sa se inceapa cu determinarea fortelor care actioneaza dupa axa cilindrului , cercetand separat fortele de presiune a gazelor si

Page 32: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

Forta de presiune a gazelor este indreptata dupa axa cilindrului si poate fi considerata in axa boltului de piston . Aceasta forta este considerata pozitiva cand este orientata spre axa arborelui cotit si negativa cand este

Fortele de inertie sunt produse de masele aflate in miscare accelerata si anume :piston asamblat (piston , bolt , segmenti , sigurantele boltului ) , biela si arbore cotit. Fortele de inertie sunt indreptate in sens opuus acceleratiei si

In functie de felul miscarii elementelor mecanismului motor distingem urmatoarele tipuri de forte de inertie :

Aceste forte sunt produse de masele pistonului asmblat (piston , segmenti , bolt si sigurantele acestuia )

Fortele de inertie Fj se pot exprima , tinand seama de expresia acceleratiei pistonului pentru mecanismul biele – manivela axat .

Aceste forte sunt produse de o parte din masa bielei si masa neechilibrata a unui cot al arborelui cotit

orintata invers.Calculul valorilor fortei de presiune a gazelor se face tabelar.Se construeste curba Fg=f(α)

b) Forte de inertie produse e masele neechilibrate ale elementelor aflate in miscare de rotatie ( Fr )

- masa bielei concentrata in axa boltului si care se considera ca executa miscare de translatie , in [Kg]

Page 33: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

In cazul vitezei unghiulare constante , , deci fortele tangentiale sunt nule. In consecinta ,

Pentru majoritatea motoarelor de autovehicule , repartizarea masei bielei pe cele doua componente este :

In aceste conditii , masa elementelor aflate in miscare de translatie alternativa se poate determina cu

Page 34: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

In axa fusului maneton , forta B se descompune in doua componente , una radiala (Z) si una tangentiala,

Page 35: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

Forta tangentiala T este singura forta care produce momentul motor . Expresia momentului motor este:

Raza manivelei R , in [m], fiind constanta , curba de variatie a momentului motor functie de unghiul de

Momentul total al motorului se obtine prin insumarea momentelor obtinute pentru fiecare cilindru al

De asemanea , se poate obtine suma momentelor ce actioneaza asupra fiecarei fus palier al arborelui

si valoarea momentului mediu .Cu valoarea momentului mediu se calculeaza putera dezvoltata de motor α=0) se considera pozitia

Page 36: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

Z2 T1/2 Z1/2 T2/2 Z2/2 T' Z' Rm Rp[N] [N] [N] [N] [N] [N] [N] [N] [N]

9807.086712 0 8108.9042428 0 4903.543 3205.361 6.007569E-13 16217.81 3205.3619326.89148 -1748.537 7718.1775219 -592.0437 4663.446 3054.732 1156.493115 15827.53 3266.322

9169.824218 -3154.606 6628.1594232 -1189.868 4584.912 2043.247 1964.7373708 14681.15 2834.6178831.379788 -3954.559 5064.599747 -1785.529 4415.69 648.9099 2169.02986 12851.26 2264.0178221.715744 -4021.45 3340.3993247 -2346.177 4110.858 -770.4585 1675.2730146 10455.68 1843.9487263.608753 -3386.915 1779.232604 -2808.404 3631.804 -1852.572 578.51064186 7651.63 1940.7985934.811695 -2222.266 640.59441457 -3081.464 2967.406 -2326.811 -859.19846988 4625.506 2480.3784309.258791 -785.954 66.952590599 -3062.212 2154.629 -2087.677 -2276.257879 1577.601 3088.6482582.590423 645.565 66.440288683 -2662.145 1291.295 -1224.855 -3307.7102612 1297.95 3527.2111065.395999 1842.242 532.69799967 -1842.242 532.698 -2.26E-13 -3684.483801 3835.426 3684.484132.8805774 2662.145 1291.2952117 -645.565 66.44029 1224.855 -3307.7102612 5917.588 3527.211133.9051812 3062.212 2154.6293953 785.954 66.95259 2087.677 -2276.257879 7488.543 3088.6481281.188829 3081.464 2967.4058474 2222.266 640.5944 2326.811 -859.19846988 8555.915 2480.3783558.465208 2808.404 3631.8043764 3386.915 1779.233 1852.572 578.51064186 9181.969 1940.7986680.798649 2346.177 4110.8578718 4021.45 3340.399 770.4585 1675.2730146 9466.509 1843.94810129.19949 1785.529 4415.6898942 3954.559 5064.6 -648.9099 2169.02986 9526.055 2264.01713256.31885 1189.868 4584.9121089 3154.606 6628.159 -2043.247 1964.7373708 9473.586 2834.61715436.35504 592.0437 4663.4457398 1748.537 7718.178 -3054.732 1156.493115 9401.753 3266.32216217.80849 0 4685.4265129 0 8108.904 -3423.478 9.930544E-13 9370.853 3423.47815436.35504 -592.3958 4666.2193286 -1748.537 7718.178 -3051.958 -1156.1409964 9407.345 3263.60413256.31885 -1192.743 4595.9898163 -3154.606 6628.159 -2032.17 -1961.8625037 9496.475 2824.64510129.19949 -1795.56 4440.4966232 -3954.559 5064.6 -624.1031 -2158.9990083 9579.571 2247.3946680.798649 -2371.054 4154.4464989 -4021.45 3340.399 814.0472 -1650.3958139 9566.885 1840.2393558.465208 -2859.792 3698.2582763 -3386.915 1779.233 1919.026 -527.12312382 9349.978 1990.1051281.188829 -3176.267 3058.6989112 -2222.266 640.5944 2418.104 954.00057747 8819.14 2599.49133.9051812 -3224.237 2268.6331536 -785.954 66.95259 2201.681 2438.2828016 7884.77 3285.212132.8805774 -2924.262 1418.437094 645.565 66.44029 1351.997 3569.8270564 6500.238 3817.2711065.395999 -2249.241 650.38480207 1842.242 532.698 117.6868 4091.482811 4682.771 4093.175

Page 37: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

2582.590423 -1258.144 129.48572531 2662.145 1291.295 -1161.809 3920.2892631 2529.579 4088.8224309.258791 -114.6408 -9.7658403799 3062.212 2154.629 -2164.395 3176.8527017 230.1121 3844.0865934.811695 920.9434 265.4728211 3081.464 2967.406 -2701.933 2160.5210039 1916.886 3459.5227263.608753 1531.025 804.28630993 2808.404 3631.804 -2827.518 1277.3794123 3458.852 3102.6698221.715744 1411.708 1172.6287356 2346.177 4110.858 -2938.229 934.46921166 3670.41 3083.2498831.379788 398.0766 509.81640171 1785.529 4415.69 -3905.873 1387.4522147 1293.643 4144.9819169.824218 -1220.588 -2564.5851073 1189.868 4584.912 -7149.497 2410.4567608 5680.469 7544.906

9326.89148 -1981.517 -8746.5707745 592.0437 4663.446 -13410 2573.5608265 17936.43 13654.739370.853026 0 -12970.314418 0 4685.427 -17655.74 5.737993E-13 25940.63 17655.749332.438657 2914.32 -12864.034625 -592.3958 4666.219 -17530.25 -3506.7156813 26380.04 17877.559191.979633 5945.332 -12491.770052 -1192.743 4595.99 -17087.76 -7138.0752743 27668.85 18518.748880.993246 6524.679 -8356.1499466 -1795.56 4440.497 -12796.65 -8320.2383332 21203.46 15263.78308.892998 3901.908 -3241.1020075 -2371.054 4154.446 -7395.549 -6272.9619553 10144.88 9697.6387396.516553 1798.108 -944.5921589 -2859.792 3698.258 -4642.85 -4657.9002129 4062.24 6576.6326117.397822 1082.291 -311.98302874 -3176.267 3058.699 -3370.682 -4258.5570571 2252.719 5431.0964537.266307 1328.33 -113.15564715 -3224.237 2268.633 -2381.789 -4552.5667405 2666.282 5137.9742836.874188 2005.054 206.35624761 -2924.262 1418.437 -1212.081 -4929.3160703 4031.29 5076.151300.769604 2430.889 702.90982241 -2249.241 650.3848 52.52502 -4680.1303223 5060.951 4680.425258.9714506 3107.359 1507.2499662 -1258.144 129.4857 1377.764 -4365.5034375 6907.238 4577.756-19.5316808 3397.344 2390.4343893 -114.6408 -9.76584 2400.2 -3511.984512 8308.097 4253.821530.9456422 3331.876 3208.5485495 920.9434 265.4728 2943.076 -2410.9325406 9251.201 3804.509

1608.57262 2993.2 3870.7803618 1531.025 804.2863 3066.494 -1462.174929 9786.15 3397.2552345.257471 2479.503 4344.4657235 1411.708 1172.629 3171.837 -1067.7954897 10004.46 3346.751019.632803 1877.575 4643.3240362 398.0766 509.8164 4133.508 -1479.498382 10017.13 4390.308-5129.17021 1247.63 4807.4839424 -1220.588 -2564.585 7372.069 -2468.2182113 9933.475 7774.285-17493.1415 619.8798 4882.7072025 -1981.517 -8746.571 13629.28 -2601.3969747 9843.796 13875.32-25940.6288 0 4903.543356 0 -12970.31 17873.86 -1.588405E-12 9807.087 17873.86-25728.0692 -592.0437 4663.4457398 2914.32 -12864 17527.48 3506.3635627 9401.753 17874.76-24983.5401 -1189.868 4584.9121089 5945.332 -12491.77 17076.68 7135.2004072 9473.586 18507.41-16712.2999 -1785.529 4415.6898942 6524.679 -8356.15 12771.84 8310.2074814 9526.055 15237.44-6482.20402 -2346.177 4110.8578718 3901.908 -3241.102 7351.96 6248.0847546 9466.509 9648.31-1889.18432 -2808.404 3631.8043764 1798.108 -944.5922 4576.397 4606.5126949 9181.969 6493.332-623.966057 -3081.464 2967.4058474 1082.291 -311.983 3279.389 4163.7549495 8555.915 5300.118-226.311294 -3062.212 2154.6293953 1328.33 -113.1556 2267.785 4390.5418179 7488.543 4941.63412.7124952 -2662.145 1291.2952117 2005.054 206.3562 1084.939 4667.199275 5917.588 4791.6431405.819645 -1842.242 532.69799967 2430.889 702.9098 -170.2118 4273.1313123 3835.426 4276.523014.499932 -645.565 66.440288683 3107.359 1507.25 -1440.81 3752.9244356 1297.95 4019.9974780.868779 785.954 66.952590599 3397.344 2390.434 -2323.482 2611.3896893 1577.601 3495.4156417.097099 2222.266 640.59441457 3331.876 3208.549 -2567.954 1109.6100066 4625.506 2797.4317741.560724 3386.915 1779.232604 2993.2 3870.78 -2091.548 -393.71512518 7651.63 2128.2828688.931447 4021.45 3340.3993247 2479.503 4344.466 -1004.066 -1541.9467365 10455.68 1840.0419286.648072 3954.559 5064.599747 1877.575 4643.324 421.2757 -2076.9836927 12851.26 2119.2779614.967885 3154.606 6628.1594232 1247.63 4807.484 1820.675 -1906.9759204 14681.15 2636.5549765.414405 1748.537 7718.1775219 619.8798 4882.707 2835.47 -1128.6569667 15827.53 3051.8459807.086712 0 8108.9042428 0 4903.543 3205.361 6.005109E-13 16217.81 3205.361

M1-4 M4 M1-5 M5 M1-6 M6 Mt[N*m] [N*m] [N*m]

Pal 3-40 0 0 0 0 0 0

-1360.40905 212509.1 -1360.409048629759.30564 433527.3 29759.305644-73718.7665 475772.7 -73718.766496-352692.414 284523 -352692.41443

Page 38: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

-529172.929 131116.2 -529172.92905-539432.919 78919.48 -539432.91913-418851.699 96860.41 -418851.69895-214074.583 146206.4 -214074.5825613245.61642 177257.9 13245.616422

281889.737 226585.4 281889.73701519975.3955 247730.7 519975.3955696853.4927 242956.9 696853.49268781657.7738 218261 781657.77384748063.6268 180802.8 748063.62677584499.2221 136910.8 584499.22215

318766.271 90975.84 318766.2710171383.50347 45200.98 71383.503467

4.1858E-11 0 4.185797E-11-1360.40905 -43171.2 -1360.409048629759.30564 -86763.94 29759.305644-73718.7665 -130199 -73718.766496-352692.414 -171081 -352692.41443-529172.929 -204786 -529172.92905-539432.919 -224697 -539432.91913-418851.699 -223293 -418851.69895-214074.583 -194121 -214074.5825613245.61642 -134334 13245.616422

281889.737 -47073.91 281889.73701519975.3955 57310.93 519975.3955696853.4927 162045.3 696853.49268781657.7738 246970.2 781657.77384748063.6268 293239.9 748063.62677584499.2221 288362.2 584499.22215

318766.271 230030.5 318766.2710171383.50347 127501.5 71383.503467-1.89887E-10 0 -1.898866E-10-1360.40905 -127501 -1360.409048629759.30564 -230031 29759.305644-73718.7665 -288362 -73718.766496-352692.414 -293240 -352692.41443-529172.929 -246970 -529172.92905-539432.919 -162045 -539432.91913-418851.699 -57310.93 -418851.69895-214074.583 47073.91 -214074.5825613245.61642 134334.3 13245.616422

281889.737 194120.8 281889.73701519975.3955 223293.2 519975.3955696853.4927 224697.1 696853.49268781657.7738 204785.9 781657.77384748063.6268 171080.7 748063.62677584499.2221 130198.9 584499.22215

318766.271 86763.94 318766.2710171383.50347 43171.2 71383.503467

1.3142E-10 0 1.314197E-10-1360.40905 -43196.88 -1360.409048629759.30564 -86973.57 29759.305644-73718.7665 -130930 -73718.766496-352692.414 -172895 -352692.41443-529172.929 -208533 -529172.92905-539432.919 -231610 -539432.91913-418851.699 -235108 -418851.69895

Page 39: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

-214074.583 -213234 -214074.5825613245.61642 -164012 13245.616422

281889.737 -91742.53 281889.73701519975.3955 -8359.489 519975.3955696853.4927 67154.22 696853.49268781657.7738 111640.7 781657.77384748063.6268 102940.2 748063.62677584499.2221 29027.33 584499.22215

318766.271 -89004 318766.2710171383.50347 -144490 71383.5034672.89769E-10 0 2.897685E-10

Page 40: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

0 90 180 270 360 450 540 630 720

-30000

-25000

-20000

-15000

-10000

-5000

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

50000Variatia fortelor Fg, Fj, F

F [N]Fj [N]Fg [N]

α ⁰RAC

F, F

j, Fg

[N]

Page 41: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

0 90 180 270 360 450 540 630 720

-20000

-10000

0

10000

20000

30000

40000

Variatia fortelor N si S in functie de unghiul α

N [N]S [N]

α [⁰RAC]

N, S

[N

]

Page 42: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

0 90 180 270 360 450 540 630 720

-20000

-15000

-10000

-5000

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000 Variatia T si Z in functie de unghiul α

T [N]Z [N]

α [⁰RAC]

T, Z

[N

]

Page 43: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

0 90 180 270 360 450 540 630 720

-400000

-300000

-200000

-100000

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

Momentul Monocilindric

M [N*m]

α [⁰RAC]

M [

N*m

]

Page 44: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

0 90 180 270 360 450 540 630 720

-800000

-600000

-400000

-200000

0

200000

400000

600000

800000

1000000

Momentul total policilindric Mt [N*m]

Mt [N*m]

α [⁰RAC]

Mt [

N*m

]

Page 45: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

-10000 -5000 0 5000 10000 15000

-30000

-25000

-20000

-15000

-10000

-5000

0

5000

10000

15000

20000

Diagrma polara a fortelor de pe fusul maneton

Column C

T

Z

Page 46: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

-10000 -8000 -6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000 8000 10000

-20000

-15000

-10000

-5000

0

5000

10000

15000

20000Diagrama polara a fortelor din fusul palier

Column M

Z'

T'

Page 47: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

0 90 180 270 360 450 540 630 7200

5000

10000

15000

20000

25000

30000

Desfasurata fortelor ce actioneaza pe fusul maneton

Rm [N]

α [⁰RAC]

Rm [

N]

Page 48: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

0 90 180 270 360 450 540 630 7200

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

Desfasurata fortelor ce actioneaza pe fusul palier

Rp [N]

α [⁰RAC]

Rp [N

]

Page 49: Proiect motor cu aprindere prin comprimare 96kw

6. Diagramele de uzura

Diagrama de uzura fus manetonDiagrama de uzura fus maneton

Diagrama de uzura fus palier

Diagrama de uzur\ fus maneton