Mga Paksa:
- Panimula
- Pangunahin at pangalawang paggalaw ng piston
- Bilis ng piston
- Pagpapabilis ng piston
- Kumpletong pangkalahatang-ideya ng paglalakbay ng piston, bilis at acceleration
Panimula:
Ang pataas at pababa (pagsasalin) na paggalaw ng piston ay ginagawang umiikot na paggalaw ng mekanismo ng crank-connecting rod. Ang piston ay gumagalaw pataas at pababa sa isang tuwid na linya. Ito ay tinatawag na pangunahing paggalaw ng piston. Gayunpaman, ang connecting rod ay hindi lamang gumagalaw pataas at pababa, kundi pati na rin patagilid. Dahil sa pag-ilid na paggalaw ng connecting rod, ang piston ay maglalakbay ng bahagyang mas malaking distansya. Bilang karagdagan sa tumaas na distansya, naabot na rin ng piston ang pinakamataas na bilis ng paggalaw nito sa puntong ito. Ang dagdag na distansya na ito ay tinatawag na pangalawang piston na paggalaw.
Ipinapakita ng figure ang paggalaw ng piston. Ang tuktok na asul na piston ay nagpapahiwatig kung nasaan ang TDC (Top Dead Center). Ang asul na piston sa gitnang kanan ay nagpapahiwatig ng distansya ng pangunahing paggalaw ng piston (i.e. kung saan ang connecting rod ay hindi naging slanted). Ang mas mababang pulang kulay na piston ay nagpapahiwatig ng dagdag na distansya na nilikha ng pag-ikot ng crankshaft at ang pagkahilig ng connecting rod; ito ang pangalawang paggalaw ng piston.
Kapag ang crankshaft ay pinaikot 90 degrees, ang bilis ng paggalaw ng piston ay nasa pinakamataas nito. Tinitiyak ng pangalawang paggalaw ng piston ang mas malaking distansyang nilakbay. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng distansya ng pangalawang paggalaw sa pangunahing paggalaw, ang kabuuang distansya na nilakbay ng piston ay maaaring matukoy.
Ang ratio sa pagitan ng haba ng crank journal at ang haba ng connecting rod ay tumutukoy sa magnitude ng pangalawang paggalaw. Ang pangalawang paggalaw ng piston ay mayroon ding epekto sa bilis ng piston at acceleration ng piston.
Pangunahin at pangalawang paggalaw ng piston:
Ang pangunahin at pangalawang paggalaw ng piston ay ipinapakita sa mga graph sa seksyong ito habang ang distansyang nilakbay. Ang kabuuan ng pangunahin at pangalawang paggalaw ng piston ay ang kabuuang paggalaw ng piston. Ang istraktura ng kabuuang landas ng piston ay ipinaliwanag sa ibaba.
Pangunahing paggalaw ng piston:
Ang puwersa sa direksyong TDC hanggang TDC at ang puwersa mula sa ODP hanggang TDC na magkasama ay nagdudulot ng panginginig ng boses na nangyayari isang beses sa bawat crankshaft revolution. Kaya naman ang puwersang ito ay tinatawag ding pangunahing puwersa. Ang pangunahing puwersa ay gumagawa ng isang pangunahing paggalaw.
- Ang pangunahing paggalaw ng piston ay 0 sa 0° crankshaft rotation at 180 din sa 0°;
- Kung titingnan natin ng eksklusibo ang pangunahing paggalaw ng piston, na may 90° na pag-ikot ng crankshaft ang piston ay nasa kalahati ng stroke (kalahati din sa silindro), lalo na sa 90 mm.
Pangalawang paggalaw ng piston:
Ang lateral movement ng connecting rod ay nagbibigay ng pangalawang piston movement. Kung mas malaki ang ratio sa pagitan ng crank pin at haba ng connecting rod, mas malaki ang pangalawang puwersa, at samakatuwid ay ang pangalawang paggalaw.
- Sa TDC ang pangalawang kilusan ay 0;
- Sa 90 ° crankshaft rotation ang pangalawang paggalaw ay maximum;
- Idinaragdag namin ang distansya na sakop ng piston sa panahon ng pangalawang paggalaw sa pangunahing paggalaw. Ito ang aktwal na landas na dinaanan ng piston.
Aktwal na paggalaw ng piston:
Ang aktwal na paggalaw ng piston ay nabuo sa pamamagitan ng kabuuan ng pangunahin at pangalawang paggalaw ng piston. Ito ay mababasa bilang "kabuuan" sa graph.
- Ang piston ay nasa kalahati na ng stroke nito sa cylinder bago ang crankshaft ay naging 90 degrees. Sa graph nakita namin na ang piston ay naglakbay ng 110 mm sa 90 degrees. Iyan ay 61% ng kabuuang stroke;
- Ang haba ng crank journal, at samakatuwid ang crank-connecting rod ratio (madalas na tinutukoy bilang lambda), ay tumutukoy sa pangalawa, at samakatuwid ay kabuuang, paglalakbay ng piston.
Ang pangalawang paggalaw ng piston ay nagpapalakas sa mga vibrations ng makina. Sa isang makina na may apat o mas kaunting mga cylinder, kung saan ang mga pangalawang pwersa ay medyo malaki, balanse shaft inilapat upang limitahan ang mga vibrations ng engine.
Bilis ng Piston:
Sa panahon ng proseso ng pagtatrabaho, binabaligtad ng piston ang direksyon ng paggalaw nito sa ODP at TDC. Sa ODP at TDC ang bilis ng piston ay zero. Ito ay dahil ang piston ay nagbabago ng direksyon sa mga puntong ito. Habang gumagalaw ang piston mula TDC hanggang ODP, tumataas ang bilis ng piston. Ang pangunahing bilis ng piston ay umabot sa pinakamataas na halaga nito sa paligid ng 90 degrees ng pag-ikot ng crankshaft. Ito ang resulta ng positibong acceleration ng piston sa panahon ng pababang paggalaw. Gayunpaman, habang tumataas ang anggulo ng connecting rod, pumapasok ang pangalawang bilis ng piston. Ang pangalawang bilis ng piston ay nauugnay sa pagtabingi ng connecting rod at nagiging sanhi ng karagdagang kontribusyon sa kabuuang bilis ng piston. Ang pangalawang bilis ng piston na ito ay nagiging sanhi ng kabuuang bilis ng piston na maabot ang pinakamataas na halaga nito nang mas maaga kaysa sa magiging sanhi ng pangunahing bilis ng piston. Karaniwan itong nangyayari bago ang 90 degree na anggulo ng crankshaft. Sa graph sa ibaba makikita natin na ang kabuuang bilis ng piston ay nasa pinakamataas na sa humigit-kumulang 75%.
Pagpapabilis ng piston:
Ang bilis ng piston ay tinalakay sa nakaraang talata. Ipinapakita ng graph na ang bilis ng piston sa TDC at ODP ay 0, at ang bilis ay tumataas at bumababa habang pababa at paitaas na paggalaw. Sa piston acceleration tinitingnan natin ang acceleration at deceleration ng piston sa cylinder.
Kapag ang anggulo ng crank ay 0 degrees, ang piston ay nasa tuktok ng stroke nito, handang simulan ang paggalaw nito pababa. Ang piston acceleration ay maximum sa puntong ito. Ito ay dahil sa biglaang pagbabago sa direksyon ng paggalaw ng piston, mula sa paghinto sa pinakamataas na punto hanggang sa pagsisimula ng pababang paggalaw. Habang lumilipat patungo sa TDC, bumababa ang acceleration. Ang pangunahing acceleration ng piston ay 0 sa 90 degrees ng pag-ikot ng crankshaft. Sa nakaraang talata makikita natin na ang bilis ng piston ay bumababa muli sa 90 degrees. Sa pagitan ng 90 at 180 crankshaft degrees ang piston brake hanggang umabot ito sa TDC. Sa graph nakikita namin ang pagpepreno bilang negatibong acceleration.
Ang pangalawang piston acceleration ay muling nilikha sa pamamagitan ng pagkiling ng connecting rod. Sa isang makina na may off-axis connecting rod, ang connecting rod ay nasa maliit na anggulo kapag ang piston ay nasa TDC. Bilang resulta ng pangalawang piston acceleration, ang kabuuang piston acceleration ay tumataas sa unang crankshaft degrees.
Kabuuang pangkalahatang-ideya ng paglalakbay ng piston, bilis at acceleration:
Tinalakay ng mga nakaraang talata ang pangunahin, pangalawa at kabuuang paggalaw at bilis para sa bawat graph. Sa pangkalahatang-ideya na ito, makikita natin ang mga kabuuan sa isang graph.
- Habang ang piston ay gumagalaw pababa, ang piston weight ay tumataas (mula 0 hanggang 180°);
- Binaligtad ng piston ang direksyon ng paggalaw nito sa pagitan ng nakaraang stroke at ng kasalukuyang stroke. Dahil sa biglaang pagbabago sa direksyon ng paggalaw, ang piston acceleration ay maximum mula sa 0 crankshaft degrees;
- Ang bilis ng piston ay unti-unting tumataas, na umaabot sa maximum bago umikot ang crankshaft ng 90°;
- Sa 180°, parehong piston speed at piston acceleration ay 0;
- Habang umaakyat sa TDC, bumabaliktad ang acceleration ng piston at mga graph ng bilis.
Mga kaugnay na pahina:
