θέμα:
- Αποσύνθεση της δύναμης του εμβόλου
Αποσύνθεση της δύναμης του εμβόλου:
Μια πίεση (p) δημιουργείται πάνω από το έμβολο ως αποτέλεσμα της καύσης κατά τη διάρκεια της διαδρομής ισχύος. Η προκύπτουσα δύναμη μεταδίδεται στο στροφαλοφόρο στροφάλου μέσω της μπιέλας. Τη στιγμή που αυτό δημιουργείται (δύναμη * βραχίονας) προκαλεί την περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα. Από εδώ πηγάζει ροπή (ροπή) του κινητήρα.
Οι πέντε παρακάτω εικόνες δείχνουν τις δυνάμεις που δημιουργούνται στον μηχανισμό της μπιέλας του στρόφαλου όταν η πίεση καύσης ωθεί το έμβολο προς τα κάτω. Στη συνέχεια περιγράφεται μια εξήγηση της αλληλεπίδρασης των δυνάμεων για κάθε μεγεθυμένη εικόνα.
1. Η πίεση καύσης (p) δημιουργεί δύναμη στο έμβολο (Fz) και το κύριο ρουλεμάν (Fh). Μπορούμε να προσδιορίσουμε αυτή τη δύναμη με βάση το ενδεικτικό διάγραμμα.
Η εξουσία Fz διοχετεύεται στη μπιέλα. Σε αυτήν την περίπτωση, η μπιέλα είναι κάθετη πάνω από το στροφαλοφόρο και το κύριο ρουλεμάν (Fh). Η πραγματική καύση, στην οποία η πίεση p είναι μέγιστη, λαμβάνει χώρα περίπου 8 μοίρες στροφαλοφόρου μετά το TDC. Η εξουσία Fz είναι ίδια με τη δύναμη που ασκείται στη μπιέλα και στα κύρια έδρανα του στροφαλοφόρου άξονα. Μπορούμε λοιπόν να γράψουμε: Fz = Fh.
Σε αυτή την εικόνα βλέπουμε μια κίτρινη διακεκομμένη γραμμή που εκτείνεται από το κέντρο του στροφαλοφόρου προς το κέντρο του στροφαλοφόρου χρονομέτρου. Το κέντρο της μπιέλας (μαύρη κουκκίδα) κυκλώνει γύρω από αυτό.
Σε αυτή την περίπτωση, δεν λαμβάνει χώρα αποσύνθεση της δύναμης του εμβόλου. Η δύναμη στο κύριο ρουλεμάν είναι υψηλότερη σε αυτή τη θέση.
Επισκόπηση των συντομογραφιών που χρησιμοποιούνται:
- p: πίεση καύσης.
- Fz: δύναμη εμβόλου;
- Fh: δύναμη στο κύριο έδρανο
2. Η δύναμη του εμβόλου μεταδίδεται στον στροφαλοφόρο άξονα μέσω της μπιέλας. Αποσυνθέτουμε τη δύναμη στο έμβολο (Fz) και στη δύναμη της μπιέλας (Fd) που τρέχει προς την κατεύθυνση της μπιέλας.
Λόγω της κλίσης της μπιέλας και της δύναμης Fz, το έμβολο πιέζεται στο τοίχωμα του κυλίνδρου. Αυτή η δύναμη υποδεικνύεται από Fl (δύναμη διαδρομής ολίσθησης). Σε αυτό το σημείο φθείρονται περισσότερο το έμβολο και ο κύλινδρος.
Η δύναμη της μπιέλας Fd δρα στον πείρο του στρόφαλου και διαλύεται ως αποτέλεσμα της συστροφής του πείρου του στρόφαλου στην εφαπτομενική περιφερειακή δύναμη (Ft) και την ακτινική δύναμη στο κύριο έδρανο (Fh). Η ακτινική δύναμη μεταδίδει τη δύναμη στον στροφαλοφόρο άξονα μέσω του άνω ρουλεμάν της μπιέλας.
Η εφαπτομενική δύναμη (Ft) εξαρτάται τόσο από τη δύναμη της μπιέλας όσο και από τη θέση στην οποία βρίσκεται ο μηχανισμός της μπιέλας στροφάλου. Επειδή η εφαπτομενική δύναμη καθορίζει το ροπή (ροπή) του κινητήρα, η ροπή αλλάζει συνεχώς σε μέγεθος. Η μάζα του σφονδύλου διασφαλίζει ότι αυτές οι αλλαγές στη ροπή δεν επηρεάζουν άμεσα την ταχύτητα περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα.
Επισκόπηση των συντομογραφιών που χρησιμοποιούνται:
- p: πίεση καύσης.
- Fz: δύναμη εμβόλου;
- Fd: δύναμη μπιέλας.
- Fl: δύναμη αλεξίπτωτου;
- Fh: δύναμη στο κύριο ρουλεμάν.
- Ft: εφαπτομενική δύναμη.
3. Οι κεντρικές γραμμές της μπιέλας και του περιοδικού στροφάλου βρίσκονται σε γωνία 90 μοιρών μεταξύ τους. Η εφαπτομενική δύναμη (Ft) είναι ίδια με τη δύναμη της μπιέλας (Fd) και είναι, καθώς και η ληφθείσα ροπή / ροπή, υψηλότερο σε αυτό το σημείο. Μπορούμε λοιπόν να γράψουμε: Fd = Ft.
Το κύριο ρουλεμάν δεν είναι πλέον φορτωμένο. Δεν τίθεται πλέον θέμα της δύναμης Fh. Μπορούμε να σημειώσουμε: Fh = 0
Επισκόπηση των συντομογραφιών που χρησιμοποιούνται:
- p: πίεση καύσης.
- Fz: δύναμη εμβόλου;
- Fd: δύναμη μπιέλας.
- Fl: δύναμη αλεξίπτωτου;
- Fh: δύναμη στο κύριο έδρανο.
4. Καθώς ο στροφαλοφόρος άξονας περιστρέφεται περαιτέρω, η εφαπτομενική δύναμη μειώνεται (Ft). Η εφαπτομενική δύναμη δεν είναι πλέον ευθυγραμμισμένη με τη δύναμη της μπιέλας.
Η δύναμη καθοδήγησης (Fl) έχει πλέον αυξηθεί, επειδή η γωνία στην οποία βρίσκεται τώρα η μπιέλα είναι η μέγιστη.
Επισκόπηση των συντομογραφιών που χρησιμοποιούνται:
- p: πίεση καύσης.
- Fz: δύναμη εμβόλου;
- Fd: δύναμη μπιέλας.
- Fl: δύναμη αλεξίπτωτου;
- Fh: δύναμη στο κύριο ρουλεμάν.
- Ft: εφαπτομενική δύναμη.
5. Το έμβολο συνεχίζει να κινείται προς το ODP. Η δύναμη στο κύριο ρουλεμάν (Fh) αυξάνεται και είναι μέγιστο όταν το έμβολο φτάσει μέχρι το ODP.
Επίσης, η δύναμη καθοδήγησης (Fl) μειώθηκε. αυτή η δύναμη γίνεται 0 N όταν το έμβολο φτάσει στο ODP.
Επισκόπηση των συντομογραφιών που χρησιμοποιούνται:
- p: πίεση καύσης.
- Fz: δύναμη εμβόλου;
- Fd: δύναμη μπιέλας.
- Fl: δύναμη αλεξίπτωτου;
- Fh: δύναμη στο κύριο ρουλεμάν.
- Ft: εφαπτομενική δύναμη.
