тема:
- Разложение силы поршня
Разложение силы поршня:
Давление (p) создается над поршнем в результате сгорания во время рабочего такта. Результирующая сила через шатун передается на кривошипную шейку. Создаваемый при этом момент (сила * плечо) заставляет коленчатый вал вращаться. Вот здесь и берет свое начало крутящий момент (крутящий момент) Ван де Мотор.
На пяти изображениях ниже показаны силы, возникающие в кривошипно-шатунном механизме, когда давление сгорания толкает поршень вниз. Затем для каждого увеличенного изображения описывается взаимодействие сил.
1. Давление сгорания (p) создает силу на поршень (Fz) и главный подшипник (Fh). Мы можем определить эту силу, основываясь на индикаторная диаграмма.
Сила Fz передается на шатун. В этой ситуации шатун располагается перпендикулярно над шейкой коленчатого вала и коренным подшипником (Fh). Реальное сгорание, при котором давление p максимально, происходит примерно через 8 градусов коленчатого вала после ВМТ. Сила Fz равна силе, действующей на шатунные и коренные подшипники коленчатого вала. Итак, мы можем написать: Фз = Фч.
На этом изображении мы видим желтую пунктирную линию, идущую от центра коленчатого вала к центру шейки кривошипа. Вокруг этого вращается центр шатуна (черная точка).
В этой ситуации разложения поршневой силы не происходит. В этом положении усилие, действующее на главный подшипник, является самым высоким.
Обзор используемых сокращений:
- р: давление сгорания;
- Fz: сила поршня;
- Fh: усилие на главном подшипнике
2. Усилие поршня передается на кривошипную шейку через шатун. Разложим силу на поршень (Fz) и от усилия на шатуне (Fd), идущую в направлении шатуна.
За счет наклона шатуна и силы Fz, поршень прижимается к стенке цилиндра. Эта сила обозначается Fl (сила скольжения). В этот момент поршень и цилиндр изнашиваются больше всего.
Усилие шатуна Fd действует на шатунную шейку и растворяется в результате закручивания на шатунную шейку тангенциальной окружной силы (Ft) и радиальная сила на главном подшипнике (Fh). Радиальная сила передает усилие на коленчатый вал через верхний шатунный подшипник.
Тангенциальная сила (Ft) зависит как от усилия шатуна, так и от положения кривошипно-шатунного механизма. Поскольку касательная сила определяет крутящий момент (крутящий момент) двигателя крутящий момент постоянно меняется по величине. Масса маховика гарантирует, что эти изменения крутящего момента не будут напрямую влиять на частоту вращения коленчатого вала.
Обзор используемых сокращений:
- р: давление сгорания;
- Fz: сила поршня;
- Fd: усилие на шатуне;
- Fl: сила желоба;
- Fh: усилие на главном подшипнике;
- Ft: касательная сила.
3. Осевые линии шатуна и кривошипной шейки расположены под углом 90 градусов друг к другу. Тангенциальная сила (Ft) такое же, как усилие на шатуне (Fd) и составляет , а также полученный крутящий момент / крутящий момент, самый высокий на данный момент. Итак, мы можем написать: Фд = Фт.
Коренной подшипник теперь не нагружен. О силе Fh теперь не может быть и речи. Можем отметить: Фч = 0
Обзор используемых сокращений:
- р: давление сгорания;
- Fz: сила поршня;
- Fd: усилие на шатуне;
- Fl: сила желоба;
- Fh: усилие на главном подшипнике.
4. По мере дальнейшего вращения коленчатого вала тангенциальная сила уменьшается (Ft). Тангенциальная сила теперь больше не соответствует силе шатуна.
Направляющая сила (Fl) теперь увеличился, поскольку угол, под которым теперь расположен шатун, максимальный.
Обзор используемых сокращений:
- р: давление сгорания;
- Fz: сила поршня;
- Fd: усилие на шатуне;
- Fl: сила желоба;
- Fh: усилие на главном подшипнике;
- Ft: касательная сила.
5. Поршень продолжает двигаться в сторону ОДП. Усилие на главном подшипнике (Fh) увеличивается и становится максимальным, когда поршень доходит до ODP.
Кроме того, направляющая сила (Fl) уменьшилось; эта сила становится равной 0 Н, когда поршень достигает ODP.
Обзор используемых сокращений:
- р: давление сгорания;
- Fz: сила поршня;
- Fd: усилие на шатуне;
- Fl: сила желоба;
- Fh: усилие на главном подшипнике;
- Ft: касательная сила.
