Onderwerp:
- Rozkład siły tłoka
Rozkład siły tłoka:
Nad tłokiem w wyniku spalania podczas suwu mocy wytwarza się ciśnienie (p). Powstała siła jest przenoszona na czop korby za pomocą korbowodu. Moment, w którym to powstaje (siła * ramię) powoduje obrót wału korbowego. Stąd się to bierze moment obrotowy (moment obrotowy) samochód dostawczy.
Pięć poniższych zdjęć przedstawia siły powstające w mechanizmie korbowodu, gdy ciśnienie spalania popycha tłok w dół. Następnie dla każdego powiększonego obrazu opisano wyjaśnienie wzajemnego oddziaływania sił.
1. Ciśnienie spalania (p) wytwarza siłę na tłoku (Fz) i łożysko główne (Fh). Siłę tę możemy wyznaczyć na podstawie schemat wskaźników.
Moc Fz przekazywany jest na korbowód. W tej sytuacji korbowód jest ustawiony prostopadle nad czopem korby i łożyskiem głównym (Fh). Rzeczywiste spalanie, przy którym ciśnienie p jest maksymalne, ma miejsce w przybliżeniu około 8 stopni wału korbowego za GMP. Moc Fz jest taka sama jak siła wywierana na korbowód i główne łożyska wału korbowego. Możemy więc napisać: Fz = Fh.
Na tym zdjęciu widzimy żółtą przerywaną linię biegnącą od środka wału korbowego do środka czopa korbowego. Środek korbowodu (czarna kropka) krąży wokół tego.
W tej sytuacji nie następuje rozkład siły tłoka. W tym położeniu siła działająca na łożysko główne jest największa.
Przegląd używanych skrótów:
- p: ciśnienie spalania;
- Fz: siła tłoka;
- Fh: siła działająca na łożysko główne
2. Siła tłoka przenoszona jest na czop korby poprzez korbowód. Rozkładamy siłę działającą na tłok (Fz) i na siłę korbowodu (Fd) biegnącej w kierunku korbowodu.
Ze względu na przechylenie korbowodu i siłę Fz, tłok jest dociskany do ścianki cylindra. Siła ta jest oznaczona przez Fl (siła toru poślizgu). W tym momencie tłok i cylinder zużywają się najbardziej.
Siła korbowodu Fd działa na trzpień korbowy i rozpuszcza się w wyniku skręcenia czopa korbowego pod wpływem stycznej siły obwodowej (Ft) i siła promieniowa działająca na łożysko główne (Fh). Siła promieniowa przenosi siłę na wał korbowy poprzez górne łożysko korbowodu.
Siła styczna (Ft) zależy zarówno od siły działającej na korbowód, jak i od położenia mechanizmu korbowodowego. Ponieważ siła styczna określa moment obrotowy (moment obrotowy) silnika moment obrotowy stale się zmienia. Masa koła zamachowego zapewnia, że te zmiany momentu obrotowego nie wpływają bezpośrednio na prędkość obrotową wału korbowego.
Przegląd używanych skrótów:
- p: ciśnienie spalania;
- Fz: siła tłoka;
- Fd: siła korbowodu;
- Fl: siła zsypu;
- Fh: siła działająca na łożysko główne;
- Ft: siła styczna.
3. Linie środkowe korbowodu i czopa korby są ustawione względem siebie pod kątem 90 stopni. Siła styczna (Ft) jest taka sama jak siła korbowodu (Fd) i jest, a także uzyskany moment obrotowy / moment obrotowy, najwyższy w tym momencie. Możemy więc napisać: Fd = Ft.
Łożysko główne nie jest teraz obciążone. Nie ma już mowy o sile Fh. Możemy zauważyć: Fh = 0
Przegląd używanych skrótów:
- p: ciśnienie spalania;
- Fz: siła tłoka;
- Fd: siła korbowodu;
- Fl: siła zsypu;
- Fh: siła działająca na łożysko główne.
4. W miarę dalszego obrotu wału korbowego siła styczna maleje (Ft). Siła styczna nie jest już zgodna z siłą korbowodu.
Siła prowadząca (Fl) wzrósł teraz, ponieważ kąt, pod jakim ustawiony jest teraz korbowód, jest maksymalny.
Przegląd używanych skrótów:
- p: ciśnienie spalania;
- Fz: siła tłoka;
- Fd: siła korbowodu;
- Fl: siła zsypu;
- Fh: siła działająca na łożysko główne;
- Ft: siła styczna.
5. Tłok kontynuuje ruch w kierunku ODP. Siła działająca na łożysko główne (Fh) wzrasta i osiąga maksimum, gdy tłok sięga całkowicie do ODP.
Również siła prowadząca (Fl) spadło; siła ta wynosi 0 N, gdy tłok osiąga ODP.
Przegląd używanych skrótów:
- p: ciśnienie spalania;
- Fz: siła tłoka;
- Fd: siła korbowodu;
- Fl: siła zsypu;
- Fh: siła działająca na łożysko główne;
- Ft: siła styczna.
