Topic:
- Scomposizione della forza del pistone
Scomponendo la forza del pistone:
A causa della combustione durante la corsa di potenza si crea una pressione (p) sopra il pistone. La forza risultante viene trasmessa al perno di manovella dalla biella. Nel momento in cui questo si crea (forza * braccio) fa ruotare l'albero motore. È qui che ha origine coppia (coppia) furgone del motore.
Le cinque immagini seguenti mostrano le forze create nel meccanismo manovella-biella quando la pressione di combustione spinge il pistone verso il basso. Per ciascuna immagine ingrandita viene quindi descritta una spiegazione dell'interazione delle forze.
1. La pressione di combustione (p) crea una forza sul pistone (Fz) e il cuscinetto principale (Fh). Possiamo determinare questa forza in base a diagramma indicatore.
Il potere Fz viene trasmesso alla biella. In questa situazione la biella è perpendicolare sopra il perno di manovella e il cuscinetto di banco (Fh). La combustione vera e propria, alla quale la pressione p è massima, avviene circa 8 gradi dell'albero motore dopo il PMS. Il potere Fz è uguale alla forza esercitata sulla biella e sui cuscinetti di banco dell'albero motore. Quindi possiamo scrivere: Fz = Fh.
In questa immagine vediamo una linea tratteggiata gialla che va dal centro dell'albero motore al centro del perno di banco. Il centro della biella (punto nero) gira attorno ad esso.
In questa situazione non avviene alcuna decomposizione della forza del pistone. In questa posizione la forza sul cuscinetto principale è massima.
Panoramica delle abbreviazioni utilizzate:
- p: pressione di combustione;
- Fz: forza del pistone;
- Fh: forza sul cuscinetto principale
2. La forza del pistone viene trasmessa al perno di manovella attraverso la biella. Scomponiamo la forza sul pistone (Fz) e sulla forza della biella (Fd) che corre nella direzione della biella.
A causa dell'inclinazione della biella e della forza Fz, il pistone viene premuto contro la parete del cilindro. Questa forza è indicata da Fl (forza del percorso di scorrimento). A questo punto il pistone e il cilindro si usurano maggiormente.
La forza della biella Fd agisce sul perno di biella e si scioglie per effetto della torsione del perno di biella nella forza circonferenziale tangenziale (Ft) e la forza radiale sul cuscinetto principale (Fh). La forza radiale trasmette la forza all'albero motore tramite il cuscinetto superiore della biella.
La forza tangenziale (Ft) dipende sia dalla forza della biella che dalla posizione in cui si trova il meccanismo della biella della manovella. Poiché la forza tangenziale determina il coppia (coppia) del motore, la coppia cambia costantemente di grandezza. La massa del volano garantisce che queste variazioni di coppia non influiscano direttamente sulla velocità di rotazione dell'albero motore.
Panoramica delle abbreviazioni utilizzate:
- p: pressione di combustione;
- Fz: forza del pistone;
- Fd: forza della biella;
- Fl: forza dello scivolo;
- Fh: forza sul cuscinetto principale;
- Ft: forza tangenziale.
3. Le linee centrali della biella e del perno della pedivella formano un angolo di 90 gradi tra loro. La forza tangenziale (Ft) è uguale alla forza della biella (Fd) ed è, oltre alla coppia ottenuta / coppia, più alto a questo punto. Quindi possiamo scrivere: Fd = piedi.
Il cuscinetto principale ora non è caricato. Ora non si tratta più della forza Fh. Possiamo notare: Fh = 0
Panoramica delle abbreviazioni utilizzate:
- p: pressione di combustione;
- Fz: forza del pistone;
- Fd: forza della biella;
- Fl: forza dello scivolo;
- Fh: forza sul cuscinetto principale.
4. Quando l'albero motore viene ruotato ulteriormente, la forza tangenziale diminuisce (Ft). La forza tangenziale ora non è più in linea con la forza della biella.
La forza della guida (Fl) è ora aumentato, poiché l'angolo in cui è ora posizionata la biella è massimo.
Panoramica delle abbreviazioni utilizzate:
- p: pressione di combustione;
- Fz: forza del pistone;
- Fd: forza della biella;
- Fl: forza dello scivolo;
- Fh: forza sul cuscinetto principale;
- Ft: forza tangenziale.
5. Il pistone continua a muoversi verso l'ODP. La forza sul cuscinetto principale (Fh) aumenta ed è massimo quando il pistone raggiunge completamente l'ODP.
Inoltre, la forza della guida (Fl) diminuito; questa forza diventa 0 N quando il pistone raggiunge l'ODP.
Panoramica delle abbreviazioni utilizzate:
- p: pressione di combustione;
- Fz: forza del pistone;
- Fd: forza della biella;
- Fl: forza dello scivolo;
- Fh: forza sul cuscinetto principale;
- Ft: forza tangenziale.
