Sujeten:
- Aféierung
- Primär a sekundär Kolbenbewegungen
- Piston Vitesse
- Piston Beschleunegung
- Komplett Iwwersiicht vu Piston Rees, Geschwindegkeet a Beschleunegung
Aféierung:
D'Up an Down (Iwwersetzen) Bewegung vum Kolben gëtt an eng rotéierend Bewegung ëmgewandelt duerch de Kurbelverbindungsstangmechanismus. De Piston beweegt sech op an erof an enger riichter Linn. Dëst gëtt déi primär Pistonbewegung genannt. Wéi och ëmmer, d'Verbindungsstab beweegt sech net nëmmen op an erof, awer och op der Säit. Wéinst der lateraler Bewegung vun der Verbindungsstab wäert de Kolben e bësse méi grouss Distanz reesen. Nieft der gréisserer Distanz huet de Kolben och op dësem Punkt seng héchst Bewegungsgeschwindegkeet erreecht. Dës extra Distanz gëtt déi sekundär Kolbenbewegung genannt.
D'Figur weist d'Pistonbewegung. Den Top bloe Piston weist wou den TDC (Top Dead Center) ass. De bloe Piston an der Mëtt riets weist d'Distanz vun der Primärkolbenbewegung un (dh bei där d'Verbindungsstab net schräg ass). Den ënneschten rout-faarwege Piston weist op déi extra Distanz, déi duerch d'Rotatioun vum Kurbelwelle an d'Neigung vun der Verbindungsstang erstallt gëtt; Dëst ass déi sekundär Pistonbewegung.
Wann de Crankshaft 90 Grad gedréint gouf, ass d'Vitesse vun der Bewegung vum Piston am héchsten. Déi sekundär Kolbenbewegung garantéiert eng méi grouss Distanz gereest. Andeems Dir d'Distanz vun der sekundärer Bewegung zu där vun der Primärbewegung bäidréit, kann d'Gesamtdistanz vum Piston festgeluecht ginn.
De Verhältnis tëscht der Längt vum Kurbelbuch an der Längt vun der Verbindungsstab bestëmmt d'Gréisst vun der sekundärer Bewegung. Déi sekundär Kolbenbewegung huet och en Effekt op d'Pistonggeschwindegkeet an d'Pistonbeschleunegung.
Primär a sekundär Kolbenbewegungen:
Déi primär a sekundär Kolbenbewegung ginn a Grafiken an dëser Sektioun gewisen wéi d'Distanz gereest. D'Zomm vun der primärer a sekundärer Kolbenbewegung ass déi total Kolbenbewegung. D'Struktur vum Gesamtkolbenwee gëtt hei ënnen erkläert.
Primär Piston Bewegung:
D'Kraaft an der Richtung TDC op TDC an d'Kraaft vun ODP op TDC verursaachen zesummen eng Schwéngung déi eemol pro Kurbelwelle revolutioun geschitt. Dofir gëtt dës Kraaft och Primärkraaft genannt. Déi primär Kraaft mécht eng primär Bewegung.
- Déi primär Kolbenbewegung ass 0 bei 0 ° Crankshaft Rotatioun an och 180 bei 0 °;
- Wa mir ausschliisslech op d'primär Kolbenbewegung kucken, ass de Kolben bei 90° Kurbelwelle-Rotatioun hallef duerch de Schlag (och hallef duerch den Zylinder), nämlech op 90 mm.
Secondaire Piston Bewegung:
Déi lateral Bewegung vun der Verbindungsstab suergt fir déi sekundär Kolbenbewegung. Wat méi grouss ass de Verhältnis tëscht Crankpin a Verbindungsstanglängt, dest méi grouss ass d'sekundär Kraaft, an dofir déi sekundär Bewegung.
- Bei TDC ass déi sekundär Bewegung 0;
- Bei 90° Kurbelwelle Rotatioun ass déi sekundär Bewegung maximal;
- Mir addéieren d'Distanz, déi de Kolben während der sekundärer Bewegung op d'Primärbewegung deckt. Dëst ass den eigentleche Wee deen de Piston gereest huet.
Tatsächlech Piston Bewegung:
Déi tatsächlech Kolbenbewegung gëtt duerch d'Zomm vun der primärer a sekundärer Kolbenbewegung geformt. Dëst kann als "total" an der Grafik gelies ginn.
- De Kolben ass schonn hallef duerch säi Schlag am Zylinder ier de Kurbelwell 90 Grad gedréint huet. An der Grafik gesi mer datt de Kolben 110 mm bei 90 Grad gereest ass. Dat sinn 61% vum Gesamtschlag;
- D'Längt vun der Crank Journal, an dofir d'Crank-Verbindungsstang Verhältnis (dacks als Lambda bezeechent), bestëmmt déi sekundär, an dofir total, Kolbenrees.
Déi sekundär Kolbenbewegung verstäerkt d'Motorvibrationen. An engem Motor mat véier oder manner Zylinder, wou déi sekundär Kräfte relativ grouss sinn, Gläichgewiicht shafts ugewannt fir Motorvibrationen ze limitéieren.
Piston Geschwindegkeet:
Während dem Aarbechtsprozess dréit de Kolben seng Bewegungsrichtung bei ODP an TDC ëm. Bei ODP an TDC ass d'Pistonggeschwindegkeet null. Dëst ass well de Kolben op dëse Punkte Richtung ännert. Wéi de Kolben vun TDC op ODP bewegt, erhéicht d'Pistongeschwindegkeet. Déi primär Pistongeschwindegkeet erreecht säi maximale Wäert ëm 90 Grad vun der Kurbelwellerotatioun. Dëst ass d'Resultat vun der positiver Beschleunigung vum Piston während der erofgaang Bewegung. Wéi och ëmmer, wéi d'Verbindungsstabwénkel eropgeet, kënnt d'sekundär Pistongeschwindegkeet an d'Spill. Déi sekundär Kolbengeschwindegkeet ass mat der Neigung vun der Verbindungsstab verbonnen a verursaacht en zousätzleche Bäitrag zu der Gesamtkolbengeschwindegkeet. Dës sekundär Kolbengeschwindegkeet verursaacht datt d'total Kolbengeschwindegkeet säi maximale Wäert méi séier erreecht wéi déi primär Kolbengeschwindegkeet eleng géif verursaachen. Dëst geschitt typesch virum 90 Grad Crankshaft Wénkel. An der Grafik hei drënner gesi mer datt d'total Kolbengeschwindegkeet scho maximal bei ongeféier 75% ass.
Piston Beschleunegung:
D'Pistongeschwindegkeet gouf am virege Paragraph diskutéiert. D'Grafik weist datt d'Pistongeschwindegkeet bei TDC an ODP 0 ass, an d'Geschwindegkeet erhéicht a verréngert wärend der no ënnen an erop Bewegung. Mat Kolbenbeschleunegung kucke mir d'Beschleunigung an d'Verzögerung vum Kolben am Zylinder.
Wann de Kurbelwénkel 0 Grad ass, ass de Kolben um Top vu sengem Schlag, prett fir seng Downward Bewegung unzefänken. Piston Beschleunegung ass maximal op dësem Punkt. Dëst ass wéinst der plötzlecher Ännerung vun der Bewegungsrichtung vum Kolben, vum Stoppen um héchste Punkt fir d'Bewegung erof ze starten. Beim Beweegung Richtung TDC geet d'Beschleunegung erof. Déi primär Kolbenbeschleunegung ass 0 bei 90 Grad vun der Kurbelwelle Rotatioun. Am virege Paragraph kënne mir gesinn datt d'Pistongeschwindegkeet erëm bei 90 Grad erofgeet. Tëscht 90 an 180 Crankshaft Grad de Piston Bremsen bis et TDC erreecht. An der Grafik gesi mir Bremsen als negativ Beschleunegung.
Déi sekundär Kolbenbeschleunigung gëtt erëm duerch d'Kippen vun der Verbindungsstab erstallt. An engem Motor mat enger Off-Achs-Verbindungsstab ass d'Verbindungsstab schonn an engem klenge Wénkel wann de Kolben um TDC ass. Als Resultat vun der sekundärer Kolbenbeschleunegung erhéicht d'total Kolbenbeschleunegung an den éischte Kurbelwellegraden.
Total Iwwersiicht vu Piston Rees, Geschwindegkeet a Beschleunegung:
Déi vireg Paragrafen hunn déi primär, sekundär a total Bewegungen a Geschwindegkeete fir all Grafik diskutéiert. An dësem Iwwerbléck gesi mir d'Gesamtzuelen an enger Grafik.
- Wéi de Kolben no ënnen bewegt, erhéicht de Kolbengewiicht (vun 0 op 180 °);
- De Kolben huet seng Bewegungsrichtung tëscht dem fréiere Schlag an dem aktuelle Schlag ëmgedréit. Wéinst der plötzlecher Ännerung vun der Bewegungsrichtung ass d'Pistongbeschleunegung maximal vun 0 Kurbelwellegraden;
- D'Pistongeschwindegkeet klëmmt graduell, an erreecht e Maximum ier de Kurbelwell 90° gedréit huet;
- Bei 180° si béid Kolbengeschwindegkeet a Kolbenbeschleunegung 0;
- Wärend bis op TDC bewegt, ginn d'Pistonbeschleunegung a Geschwindegkeetsgrafiken ëmgedréint.
Zesummenhang Säiten:
