A motor hajtókar mechanizmusa során fellépő erők, az autóipar tervezésének alapja
A belső égésű motor hajtókar-mechanizmusa a Pr gázok, a Pj tehetetlenségi erő, a centrifugális Pc nyomása és a súrlódási erő és a hasznos ellenállás által táplált.
A dugattyú alján lévő gáznyomás változása indikátor diagram formájában vagy, ahol S a dugattyú lökete, m; V a henger térfogata (Vh + Vc). m 3.
A későbbi számítások elvégzésének kényelme érdekében az indikátortábla koordinátákra van rekonstruálva, ahol a forgási szög (a bővített indikátordiagram). Amikor a gráf újjáépül, a nyomást a légköri vonaltól, azaz a pr = (pa-p0) -től mérjük, ahol p0 a környezeti nyomás; pa az abszolút nyomás.
? A karburátormotor és a dízelmotor diagramjait az 1. ábra mutatja. 3.
A kiterjesztett formában lévő indikátortábla az 1. ábrán látható. 4. újraépítéséhez indikátor diagram a p-V koordináták koordinátákká p - alatta felhívni félkörben R sugarú, szem előtt tartva, hogy a 2R = S, ezután elosztjuk a félkör ív, amely szögek a 15 vagy 30 °, és a pontok a félkör kombinálva központ. Ezután tolja át a központot az összeggel
Ábra. 3. Mutató diagramok:
a - karburátor motor: b-dízelmotor
(Brix-korrekció), figyelembe véve az összekötő rúd véges hosszúságát (elmozdulás az NMM irányába) Az új központból a sugarakat párhuzamosan építik a kör pontjai felé húzódó sugárral. A kör új pontjairól a merőlegeseket az átmérőre húzzuk, és folytatjuk őket, amíg nem metszenek a mutató diagram vonalaihoz. A merőleges metszéspontok az indikátor diagram vonalaihoz a pr. amely megfelel egy adott forgattyúszögnek. A pr értékeket a p0 vonaltól vettük, és a kibontakozáson ábrázoltuk. A kapott pontokat sima görbe kapcsolja.
A forgattyús mechanizmuson lévő dugattyúk gáznyomására gyakorolt erők mellett a mozgó tömegek inerciális erői is hatnak. Teljes erő az ujj tengelyére utalva
A Pr gázok és a tehetetlenségi erõk nyomása a kényszerfeszültségû Pj nyomóerõk hozzáadásának kényelmében ugyanazt a skála szerint veszi, mint a PS? grafikus összegzést kap (4. ábra).
?
A mágneses tömegek tehetetlenségi erejeit számolni kell, megközelítőleg a dugattyú egységterületéhez (m 2 vagy cm 2):
ahol az első és második megrendelések tehetetlenségi erői vannak; m1 a felső hajtórúd fej tengelyére központolt tömeg.
A tehetetlenségi erők ugyanúgy irányulnak, mint a gázok nyomásától kapott erők, pozitívak, és ellenkező irányba fordulva negatívak.
A forgó tömegek K 'tehetetlenségi erői a forgattyú sugara irányában hatnak és meghatározzák azokat, feltéve, hogy - a forgattyú forgási sebessége - változatlan. A számítások során a motor működésének megfelelő fordulatszámot a főtengely névleges fordulatszámával fogadják el,
ahol m2 a hajtórúd alsó végének tengelyére koncentrált tömeg.
Annak megállapítására, a ható tehetetlenségi erők a forgattyús mechanizmus, összetett alakok tömeg motoralkatrészek helyettesítjük szokásos tömege koncentrálódik egybeeső pont a súlypont a részek, vagy egy ponton feküdt a tengelyen áthaladó a súlypont a részét vagy részeit a rendszer (ábra 5, a-c).
Az összekötő rúd felső végének tengelyére koncentrált m1 tömeg a tömegek összege:
.
ahol a pórus a dugattyú tömege, kg (kgf × s 2 / m); mk a dugattyúgyűrűk tömege; mn - a dugattyúcsap tömege; hossza - a hajtórúd tömege, amely a felső fejre utal; általában rg = (0,25 ÷ 0,3) mw.
Az alsó hajtórúdfej tömege, a forgattyú tengelyére összpontosulva,
.
A tartócsapágyakra ható erők meghatározásához szükség van a forgattyú nyakának tömegére, az orcak tömegére és az alsó kapcsolórúdfej tömegére a forgattyús nyak tengelyén. Mivel az arcon a gravitációs középpont nem egyezik meg a forgattyú nyakának tengelyével, a tdc tényleges tömegét újra kell számszerűsíteni:
ahol r az arccsont tömegének középpontja a forgattyústengely forgástengelyéhez viszonyítva; R a forgattyú sugara.
A hozzávetőleges. Kiszámítások A Táblázatban megadott egyes dugattyúk és összekötő rudak adatait felhasználhatjuk. 1. A forgattyú tengelyére utaló össztömeg,
.
hol van a forgattyúnyak tömege? - az orkok tömege.
Ha részei az arcon szomszédos forgattyú méhnyak, van egy bonyolult alakú, azok tömegét úgy határoztuk meg boncolás komplex alakja egyszerű elemek lehetővé teszik kellő pontossággal, hogy megtalálják a teljes tömegére összegeként a tömegek egyes elemek a része.
Ábra. 5. A forgattyús hajtókar mechanizmusának tömeges ábrája:
a - az orr tömegének meghatározása; b, c - a hajtórúd tömegének eloszlása a felső és az alsó fej között
Korábban az esetet akkor vették figyelembe, amikor a tömegek mozgatása két pontra vezetett - az összekötő rúd felső és alsó fejezeteire. Néha ez a rendszer három tömegből áll, amelyek közül kettő az összekötő rúd felső és alsó fejezetei közé koncentrálódik, a harmadik pedig az összekötő rúd súlypontjában helyezkedik el. Mivel ez a tömeg nem gyakorol jelentős hatást az alkatrészek későbbi számításaiban, az autó- és traktormotorok alkatrészeinek szilárdsági számítása két tömegből álló rendszert alkalmaz.
A forgattyús mechanizmus komponenseinek tömegének előzetes meghatározásához az 1. táblázatban szereplő adatokat használhatjuk. 1. A táblázatban a dugattyú és a vontatómotor dugattyúinak és hordozóinak tömege a dugattyú területére van besorolva. -
ahol - az összekötő rúd szöge a henger tengelyétől.
A szilárdság S lehet mozgatni, hogy az alsó feje a hajtórúd a forgattyús tengely nyak és bontjuk két összetevőből áll: K - ható erőt mentén hajtókar (főtengely pofa), és a T - tangenciális erő egy pont egy kör, amelynek sugara megegyezik a R.
Ábra. 6. A forgattyús hajtókar mechanizmusában fellépő erők
A K és T erők függenek a forgattyú forgási szögeitől és az összekötő rúd eltérésétől a henger tengelyétől:
Az N, S, K, T erők a későbbi számításokban történő használhatóság érdekében a m 2 (cm2) dugattyú egységterületére vonatkoznak. Ez lehetővé teszi bizonyos műveletek kombinálását az erők számára grafikai módszer létrehozásához. Az 1. ábrán. A 7. ábrán az N, S, K és T erők a következők függvényeként jelennek meg.
A forgattyús mechanizmust befolyásoló erők szerkezetéből látható, hogy a forgattyúnyakot erők töltik be
; ;
hol van a centrifugális erő.
Ábra. 7. A forgattyús helyzetben ható erők ábrái
A forgatócsapot feltöltő összes erő,
mivel a T erőt a K erőhöz viszonyítva 90 ° -os szöggel toljuk, így
.
A termék TR = Mcr. A Mcr változásának természete megegyezik a tangenciális erő T. változásának jellegével.
A T = f (α) diagramon a motor nyomatékának átlagértékét (7. ábra) a tangenciális erő (H) átlagértéke határozza meg:
ahol μ a skálafaktor; - a diagram tengelye feletti terület (vízszintes); - a diagram tengelye alatt elhelyezkedő terület; L a diagram hossza.
Meghatározására többhengeres motor nyomatéka összeadásával nyomatékok az egyes hengerek, melyek a telek az egyik henger elő hasonló grafikonok a másik henger, figyelembe véve a fáziseltolódás ütés a hengerbe. Ezután grafikusan összegezve, meghatározva és megállapítva (H m)
Az 1. ábrán. A 8. ábra a négyhengeres négyütemű motor változásának jellegét mutatja.
Ábra. 8. A négyhengeres négyütemű teljes pillanatának grafikonja
Az egy-, két-, négy-, hat- és nyolchengeres motorok nyomatékában bekövetkező változás természetét az 1. ábra mutatja. 9.
Négy- és kétütemű motorok fázissorrendje (deg) a munkameneteknél
.
ahol i a motor hengerének száma.