тема:
- Разлагане на силата на буталото
Разлагане на силата на буталото:
Над буталото се създава налягане (p) в резултат на горене по време на силовия ход. Получената сила се предава на шийката на коляновия механизъм от свързващия прът. Моментът, който това създава (сила * рамо), кара коляновия вал да се върти. Това е мястото, където произлиза въртящ момент (въртящ момент) на двигателя.
Петте изображения по-долу показват силите, създадени в механизма на манивела-биела, когато налягането при горене избутва буталото надолу. След това за всяко увеличено изображение се описва обяснение на взаимодействието на силите.
1. Налягането на горене (p) създава сила върху буталото (Fz) и основния лагер (Fh). Можем да определим тази сила въз основа на индикаторна диаграма.
Силата Fz се предава на мотовилката. В тази ситуация свързващият прът е перпендикулярен над шийката на коляновия механизъм и основния лагер (Fh). Действителното изгаряне, при което налягането p е максимално, се извършва приблизително около 8 градуса на коляновия вал след ГМТ. Силата Fz е същата като силата, упражнена върху мотовилката и основните лагери на коляновия вал. Така че можем да напишем: Fz = Fh.
На това изображение виждаме жълта пунктирана линия, минаваща от центъра на коляновия вал до центъра на шийката на коляновия вал. Центърът на свързващия прът (черна точка) обикаля около него.
В тази ситуация не се извършва разлагане на силата на буталото. Силата върху основния лагер е най-висока в това положение.
Преглед на използваните съкращения:
- p: налягане на горене;
- Fz: сила на буталото;
- Fh: сила върху основния лагер
2. Силата на буталото се предава на шийката на коляновия механизъм през мотовилката. Разлагаме силата върху буталото (Fz) и върху силата на свързващия прът (Fd), който се движи по посока на свързващия прът.
Поради накланянето на мотовилката и силата Fz, буталото се притиска към стената на цилиндъра. Тази сила се обозначава с Fl (сила на плъзгане). В този момент буталото и цилиндърът се износват най-много.
Силата на свързващия прът Fd действа върху коляновия щифт и се разтваря в резултат на усукване на коляновия щифт в тангенциалната периферна сила (Ft) и радиалната сила върху основния лагер (Fh). Радиалната сила предава силата на коляновия вал през горния биелен лагер.
Тангенциалната сила (Ft) зависи както от силата на свързващия прът, така и от положението, в което се намира манивела. Тъй като тангенциалната сила определя въртящ момент (въртящ момент) на двигателя, въртящият момент постоянно се променя по величина. Масата на маховика гарантира, че тези промени във въртящия момент не влияят директно на скоростта на въртене на коляновия вал.
Преглед на използваните съкращения:
- p: налягане на горене;
- Fz: сила на буталото;
- Fd: сила на свързващия прът;
- Fl: сила на улея;
- Fh: сила върху основния лагер;
- Ft: тангенциална сила.
3. Централните линии на свързващия прът и шийката на манивела са под ъгъл от 90 градуса една спрямо друга. Тангенциалната сила (Ft) е същата като силата на свързващия прът (Fd) и е, както и полученият въртящ момент / въртящ момент, най-висок в този момент. Така че можем да напишем: Fd = Ft.
Сега основният лагер не е натоварен. Вече няма въпрос за силата Fh. Можем да отбележим: Fh = 0
Преглед на използваните съкращения:
- p: налягане на горене;
- Fz: сила на буталото;
- Fd: сила на свързващия прът;
- Fl: сила на улея;
- Fh: сила върху основния лагер.
4. Тъй като коляновият вал се върти по-нататък, тангенциалната сила намалява (Ft). Тангенциалната сила вече не е в съответствие със силата на свързващия прът.
Силата на водача (Fl) сега се е увеличил, тъй като ъгълът, под който сега е позициониран биелата, е максимален.
Преглед на използваните съкращения:
- p: налягане на горене;
- Fz: сила на буталото;
- Fd: сила на свързващия прът;
- Fl: сила на улея;
- Fh: сила върху основния лагер;
- Ft: тангенциална сила.
5. Буталото продължава да се движи към ODP. Силата върху основния лагер (Fh) нараства и е максимален, когато буталото стигне чак до ODP.
Също така, направляващата сила (Fl) намаля; тази сила става 0 N, когато буталото достигне ODP.
Преглед на използваните съкращения:
- p: налягане на горене;
- Fz: сила на буталото;
- Fd: сила на свързващия прът;
- Fl: сила на улея;
- Fh: сила върху основния лагер;
- Ft: тангенциална сила.
