emne:
- Nedbrydning af stempelkraften
Nedbrydning af stempelkraften:
Et tryk (p) skabes over stemplet som følge af forbrænding under kraftslaget. Den resulterende kraft overføres til krumtapakselen af plejlstangen. I det øjeblik dette skaber (kraft * arm) får krumtapakslen til at rotere. Det er her den stammer fra moment (drejningsmoment) af motoren.
De fem billeder nedenfor viser de kræfter, der skabes i krumtap-plejlstangsmekanismen, når forbrændingstrykket presser stemplet nedad. For hvert forstørret billede beskrives derefter en forklaring af kræfternes samspil.
1. Forbrændingstrykket (p) skaber en kraft på stemplet (Fz) og hovedlejet (Fh). Vi kan bestemme denne kraft baseret på indikatordiagram.
Magten Fz føres videre til plejlstangen. I denne situation er plejlstangen vinkelret over krumtapakselen og hovedlejet (Fh). Selve forbrændingen, hvor trykket p er maksimalt, finder sted cirka omkring 8 krumtapakselgrader efter TDC. Magten Fz er den samme som kraften på krumtapakslens plejlstang og hovedlejer. Så vi kan skrive: Fz = Fh.
På dette billede ser vi en gul stiplet linje, der løber fra midten af krumtapakslen til midten af krumtapakselen. Midten af plejlstangen (sort prik) cirkler omkring denne.
I denne situation finder ingen nedbrydning af stempelkraften sted. Kraften på hovedlejet er højest i denne position.
Oversigt over de anvendte forkortelser:
- p: forbrændingstryk;
- Fz: stempelkraft;
- Fh: kraft på hovedlejet
2. Stemplets kraft overføres til krumtapakselen gennem plejlstangen. Vi nedbryder kraften på stemplet (Fz) og på plejlstangskraft (Fd), der løber i retning af plejlstangen.
På grund af plejlstangens vipning og kraft Fz, stemplet presses mod cylindervæggen. Denne kraft er angivet med Fl (glidebanekraft). På dette tidspunkt slides stemplet og cylinderen mest.
Plejlstangskraften Fd virker på krumtapstiften og opløses som følge af drejningen på krumtapstiften i den tangentielle periferiske kraft (Ft) og den radiale kraft på hovedlejet (Fh). Den radiale kraft overfører kraften til krumtapakslen via det øverste plejlstangsleje.
Den tangentielle kraft (Ft) afhænger både af plejlstangskraften og den position, hvori plejlstangsmekanismen er placeret. Fordi tangentialkraften bestemmer moment (drejningsmoment) af motoren ændrer drejningsmomentet sig konstant i størrelse. Svinghjulets masse sikrer, at disse ændringer i drejningsmomentet ikke direkte påvirker krumtapakslens rotationshastighed.
Oversigt over de anvendte forkortelser:
- p: forbrændingstryk;
- Fz: stempelkraft;
- Fd: plejlstangskraft;
- Fl: sliskekraft;
- Fh: kraft på hovedlejet;
- Ft: tangential kraft.
3. Midterlinjerne på plejlstangen og krumtapakselen er i en 90 graders vinkel i forhold til hinanden. Den tangentielle kraft (Ft) er den samme som plejlstangskraften (Fd) og er, såvel som det opnåede drejningsmoment / drejningsmoment, højest på dette tidspunkt. Så vi kan skrive: Fd = Ft.
Hovedlejet er nu ikke belastet. Der er nu ikke tale om styrken Fh. Vi kan notere: Fh = 0
Oversigt over de anvendte forkortelser:
- p: forbrændingstryk;
- Fz: stempelkraft;
- Fd: plejlstangskraft;
- Fl: sliskekraft;
- Fh: kraft på hovedlejet.
4. Efterhånden som krumtapakslen drejes yderligere, falder tangentialkraften (Ft). Tangentialkraften er nu ikke længere i overensstemmelse med plejlstangskraften.
Styrevejskraften (Fl) er nu øget, fordi den vinkel, som plejlstangen nu er placeret ved, er maksimal.
Oversigt over de anvendte forkortelser:
- p: forbrændingstryk;
- Fz: stempelkraft;
- Fd: plejlstangskraft;
- Fl: sliskekraft;
- Fh: kraft på hovedlejet;
- Ft: tangential kraft.
5. Stemplet fortsætter med at bevæge sig mod ODP. Kraften på hovedlejet (Fh) øges og er maksimal, når stemplet når helt til ODP.
Også føringsvejskraften (Fl) er faldet; denne kraft bliver 0 N, når stemplet når ODP.
Oversigt over de anvendte forkortelser:
- p: forbrændingstryk;
- Fz: stempelkraft;
- Fd: plejlstangskraft;
- Fl: sliskekraft;
- Fh: kraft på hovedlejet;
- Ft: tangential kraft.
