Mecanismul pârghiei de manivelă a motorului cu combustie internă este alimentat de presiunea gazelor Pr, forța de inerție Pj, calculatorul centrifugal, forța de frecare și rezistența utilă.
Schimbarea presiunii gazului pe partea inferioară a pistonului este reprezentată sub forma unei diagrame indicator sau, în cazul în care S este cursa pistonului, m; V este volumul cilindrului (Vh + Vc). m 3.
Pentru comoditatea efectuării calculelor ulterioare, diagrama indicatorului este reconstruită în coordonate, unde este unghiul pârghiei (diagrama indicatorului extins). Când graficul este reconstruit, presiunea este măsurată de la linia atmosferică, adică de la pr = (pa-p0), unde p0 este presiunea ambiantă; pa este presiunea absolută.
? Diagramele indicatorilor pentru motorul carburatorului și motorina sunt prezentate în Fig. 3.
Diagrama indicatorului în formă extinsă este prezentată în Fig. 4. Pentru a reconstrui schema indicator al p-V coordonatele în coordonate p - dedesubt trage un semicerc de rază R, având în vedere că 2R = S, apoi împărțit arcul semicerc, acoperind unghiuri de 15 sau de 30 °, iar punctele de pe semicercului combinate cu centru. Apoi schimbați centrul cu suma
Fig. 3. Diagrame de indicatori:
a - motor de carburant: motor b-diesel
(Corecție Brix), ținând cont de lungimea finită a tijei (deplasare către NMM). Din noul centru, razele sunt construite paralel cu razele trase la punctele de pe cerc. Din noile puncte din cerc, perpendiculele sunt atrase de diametru și continuă până când se intersectează cu liniile diagramei indicator. Punctele de intersecție a perpendicularilor cu liniile diagramei indicatoare dau valorile pr. corespunzând unui unghi de manivelă dat. Valorile pr sunt luate de la linia p0 și sunt reprezentate grafic pe desfășurarea lor. Punctele obținute sunt conectate printr-o curbă netedă.
În plus față de forțele datorate presiunii gazelor pe pistonul din mecanismul manivelei, acționează forțele inerțiale ale masei cu mișcări libere. Forța totală, raportată la axa degetului
Pentru confortul de a adăuga forțele de presiune ale gazelor Pr și forțele de inerție Pj ale masei reciproce, le iau pe aceeași scală, atunci PS poate fi? obțineți sumare grafică (Figura 4.).
?
Forțele de inerție ale maselor cu mișcări libere sunt numărate, apropiindu-le aproximativ de zona unității pistonului (m 2 sau cm 2):
unde și, respectiv, forțele de inerție ale primei și celei de-a doua ordine; m1 este masa centrată pe axa capului superior al tijei de legătură.
Forțele de inerție îndreptate în același mod ca forțele din presiunea gazelor sunt considerate pozitive și dacă sunt direcționate în direcția opusă, ele sunt negative.
rotative acționează inerție forță K“în direcția razei pârghiei și se determină presupunând lor că - frecvența manivela rotation- - neschimbat. În cadrul calculelor, se adoptă viteza de rotație corespunzătoare funcționării motorului cu viteza nominală a arborelui cotit,
unde m2 este masa concentrată pe axa capătului inferior al tijei de legătură.
La determinarea forțelor de inerție care acționează în mecanismul manivelă, componentele motorului forme complexe în greutate sunt înlocuite masa convențională concentrată într-un punct care coincide cu centrul de greutate al pieselor, sau într-un punct care se află pe axa care trece prin centrul de greutate al părții sau a unor părți ale sistemului (Figura 5, a-c).
Masa m1, concentrată pe axa capătului superior al tijei de legătură, este suma masei:
.
unde porii sunt masa pistonului, kg (kgf × s 2 / m); mk este masa inelelor de piston; mn - masa pinului pistonului; w.h. - masa barei de legătură, raportată la capul superior; se consideră de obicei rg = (0,25, 0,3) mw.
Masa capului inferior al tijei de legătură, centrat pe axa manivelei,
.
Pentru determinarea forțelor care acționează asupra lagărelor axiale, este necesar să suporte greutatea gâtului manivelă, obrajii și greutatea în masă a capului inferior al tijei de conectare de pe gâtul manivelă osiei. Deoarece centrul obrajilor gravitate nu coincide cu axa unui gât al pârghiei, este necesar să se recalculează greutatea reală a unui Tesch tdsch echivalent:
unde r este distanța dintre centrul de greutate al masei reale a obrajii și axa de rotație a arborelui cotit; R este raza manivelei.
Pentru aproximarea. calculele pot utiliza datele privind masele specifice ale pistoanelor și tijelor de legătură, prezentate în tabelul. 1. Masa totală, raportată la axa manivelei,
.
unde este masa gâtului de manivelă; - masa obrajilor.
În cazul în care părți din obraji adiacente cervix manivelă, au o formă complexă, greutatea lor a fost determinată prin disecție de formă complexă la elemente simple care permit cu suficientă precizie pentru a găsi greutatea totală ca suma maselor elementelor individuale ale părții.
Fig. 5. Diagrama de masă a mecanismului pârghiei manivelei:
a - determinarea masei obrazului; b, c - distribuția masei tijei de legătură dintre capetele superioare și inferioare
Anterior, cazul a fost luat în considerare atunci când masele în mișcare conduc la două puncte - capetele superioare și inferioare ale tijei de legătură. Uneori se consideră că acest sistem constă în trei masă, dintre care două sunt concentrate în capetele superioare și inferioare ale tijei de legătură, iar al treilea este în centrul de greutate al tijei de legătură. Deoarece această masă nu exercită o influență semnificativă în calculele ulterioare ale pieselor, calculele de rezistență ale componentelor motoarelor pentru automobile și motoarele de tracțiune utilizează o schemă compusă din două mase.
Pentru determinarea preliminară a masei componentelor mecanismului de manivelă, se pot utiliza datele din tabelul. 1. În tabel, masele pistoanelor și transportoarelor motoarelor pentru automobile și tractor sunt atribuite zonei pistonului. -
unde - unghiul de deformare a tijei de legătură de la axa cilindrului.
Taria S poate fi mutat la capul inferior al tijei de conectare de pe gâtul manivelă osiei și se descompune în două componente: K - o forță care acționează de-a lungul manivelă (obraz arborelui cotit), și T - forța tangențială aplicată la un punct pe un cerc cu o rază egală cu R.
Fig. 6. forțe care acționează în mecanismul pârghiei
Forțele K și T depind de unghiurile de rotire ale manivelei și de abaterea tijei de legătură de la axa cilindrului:
Forțele N, S, K, T pentru ușurința utilizării în calcule ulterioare se referă la suprafața unității pistonului m 2 (cm 2). Acest lucru permite anumitor operații să combine forțele pentru a produce o metodă grafică. În Fig. 7, forțele N, S, K și T sunt prezentate în funcție de.
Din schema forțelor care acționează în mecanismul pârghiei, se poate observa că gâtul pârghiei este încărcat de forțe
; ;
unde este forța centrifugă.
Fig. 7. Graficele forțelor care acționează în carcasa-
Forța totală, care încarcă pinul manivelei,
deoarece forța T este deplasată în raport cu forța K cu un unghi de 90 °, deci
.
Produsul TR = Mcr. Natura schimbării în Mcr corespunde naturii schimbării forței tangențiale T.
? Pentru a determina valoarea medie a cuplului motorului în diagrama T = f (α) (Figura 7), găsiți valoarea medie a forței tangențiale (H):
unde μ este factorul de scalare; - zona deasupra axei diagramei (orizontală); - aria de sub axa diagramei; L este lungimea diagramei.
Pentru a determina un cuplu motor policilindric însumarea cuplurile ale cilindrilor individuale, care pe un teren de un cilindru impun grafice similare pentru ceilalți cilindri, ținând cont de accident vascular cerebral schimbare de fază ale cilindrilor motorului. Apoi s-a însumat grafic și s-a determinat și găsit (H m)
În Fig. 8 arată natura modificării motorului în patru cilindri în patru timpi.
Fig. 8. Graficul momentului total al patru cilindrii în patru timpi
Natura schimbării cuplului motoarelor cu unul, doi, patru, șase și opt cilindri este prezentată în Fig. 9.
Deplasarea în fază (deg) a curselor de lucru, respectiv în motoarele cu patru și două timpi
.
unde i este numărul de cilindri ai motorului.
Trimiteți-le prietenilor: