tema:
- Nedbryting av stempelkraften
Nedbryting av stempelkraften:
Et trykk (p) dannes over stempelet som følge av forbrenning under kraftslaget. Den resulterende kraften overføres til veivtappen av koblingsstangen. Øyeblikket dette skaper (kraft * arm) får veivakselen til å rotere. Det er her det oppstår dreiemoment (moment) av motoren.
De fem bildene nedenfor viser kreftene som skapes i veiv-vevstangsmekanismen når forbrenningstrykket presser stempelet nedover. For hvert forstørret bilde beskrives så en forklaring av krefters samspill.
1. Forbrenningstrykket (p) skaper en kraft på stemplet (Fz) og hovedlageret (Fh). Vi kan bestemme denne kraften basert på indikatordiagram.
Kraften Fz føres videre til koblingsstangen. I denne situasjonen er koblingsstangen vinkelrett over veivtappen og hovedlageret (Fh). Selve forbrenningen, hvor trykket p er maksimalt, skjer omtrent 8 veivakselgrader etter TDC. Kraften Fz er den samme som kraften som utøves på vevstangen og hovedlagrene til veivakselen. Så vi kan skrive: Fz = Fh.
I dette bildet ser vi en gul stiplet linje som går fra midten av veivakselen til midten av veivtappen. Sentrum av koblingsstangen (svart prikk) sirkler rundt denne.
I denne situasjonen finner ingen dekomponering av stempelkraften sted. Kraften på hovedlageret er høyest i denne posisjonen.
Oversikt over forkortelsene som brukes:
- p: forbrenningstrykk;
- Fz: stempelkraft;
- Fh: kraft på hovedlageret
2. Kraften til stempelet overføres til veivtappen gjennom koblingsstangen. Vi dekomponerer kraften på stempelet (Fz) og på vevstangskraft (Fd) som går i retning av koblingsstangen.
På grunn av vippingen av koblingsstangen og kraft Fz, stempelet presses mot sylinderveggen. Denne kraften er indikert med Fl (glidebanekraft). På dette tidspunktet slites stempelet og sylinderen mest.
Vevstangskraften Fd virker på veivpinnen og løses opp som et resultat av vridningen på veivpinnen i den tangentielle omkretskraften (Ft) og den radielle kraften på hovedlageret (Fh). Radialkraften overfører kraften til veivakselen via det øvre vevstagslageret.
Tangentialkraften (Ft) avhenger av både vevstangskraften og posisjonen som veivvevstangmekanismen er plassert i. Fordi tangentialkraften bestemmer dreiemoment (moment) av motoren endres dreiemomentet konstant i størrelse. Massen til svinghjulet sikrer at disse endringene i dreiemoment ikke direkte påvirker veivakselens rotasjonshastighet.
Oversikt over forkortelsene som brukes:
- p: forbrenningstrykk;
- Fz: stempelkraft;
- Fd: vevstangskraft;
- Fl: rennekraft;
- Fh: kraft på hovedlageret;
- Ft: tangentiell kraft.
3. Midtlinjene til vevstangen og veivtappen er i 90 graders vinkel i forhold til hverandre. Tangentialkraften (Ft) er den samme som vevstangskraften (Fd) og er, i tillegg til det oppnådde dreiemomentet / dreiemoment, høyest på dette tidspunktet. Så vi kan skrive: Fd = Ft.
Hovedlageret er nå ikke belastet. Det er nå ikke snakk om styrken Fh. Vi kan merke oss: Fh = 0
Oversikt over forkortelsene som brukes:
- p: forbrenningstrykk;
- Fz: stempelkraft;
- Fd: vevstangskraft;
- Fl: rennekraft;
- Fh: kraft på hovedlageret.
4. Når veivakselen roteres videre, reduseres tangentialkraften (Ft). Tangentialkraften er nå ikke lenger i tråd med vevstangskraften.
Styreveiskraften (Fl) har nå økt, fordi vinkelen som koblingsstangen nå er plassert ved er maksimal.
Oversikt over forkortelsene som brukes:
- p: forbrenningstrykk;
- Fz: stempelkraft;
- Fd: vevstangskraft;
- Fl: rennekraft;
- Fh: kraft på hovedlageret;
- Ft: tangentiell kraft.
5. Stempelet fortsetter å bevege seg mot ODP. Kraften på hovedlageret (Fh) øker og er maksimal når stempelet når helt til ODP.
Også føringsveikraften (Fl) redusert; denne kraften blir 0 N når stemplet når ODP.
Oversikt over forkortelsene som brukes:
- p: forbrenningstrykk;
- Fz: stempelkraft;
- Fd: vevstangskraft;
- Fl: rennekraft;
- Fh: kraft på hovedlageret;
- Ft: tangentiell kraft.
