Силы в КШМ в двигателе

Действуют две основные силы это сила давления газов () и сила инерции (). Если эту суммарную силу () (давление газов плюс сила инерции) приложить к оси поршневого пальца она разложится на силу действующую вдоль оси шатуна и на нормальную силу.

Нормальная сила вредная 1. неравномерный износ гильз цилиндров 2. создает опрокидывающий момент.

Сила действующая вдоль оси шатуна раскладывается на тангенциальную силу и силу действующую вдоль кривошипа.

Массы совершающие вращательное движение 1. часть массы шатуна, отнесенная к нижней головке шатуна = 0,725 массы шатуна. 2. масса шатунной шейки 3. масса неуравновешенной части щеки

Массы совершающие возвратно поступательное движение 1. масса поршня 2. масса поршневого пальца 3. часть массы шатуна отнесенная в в.г.ш. 4. кольца 5. детали фиксации

Двигатель уравновешен если все силы, действующие в двигателе равны по величине и направлению. Полностью уравновесить нельзя, так как в нем действует периодически изменяющийся крутящий момент и соответственно равный ему опрокидывающий момент.

Условия уравновешенности двигателя Три условия 1. силы инерции первого порядка и их моменты равны нулю 2 силы инерции второго порядка и их моменты равны нулю 3 центробежные силы и их моменты равны нулю.

Период изменения сил инерции первого порядка 360 град (2 П), второго порядка 180 град (П).

Уравновешивание сил инерции первого и второго порядков. 1. выбор кривошипной схемы (рядный шестицилнровый двигатель). 2. дополнительные валы (чтобы уравновесить силы инерции первого порядка дополнительные валы должны вращаться в противоположные стороны с той же частотой, что и коленчатый вал. Чтобы уравновесить силы инерции второго порядка дополнительные валы должны вращаться в противоположные стороны с удвоенной частотой.

Уравновешивание центробежных сил инерции – Противовесы на продолжении щек коленчатого вала.

Р4 – неуравновешенны реактивный крутящий момент и силы инерции второго порядка.

Р3 – неуравновешенны реактивный крутящий момент и момент от сил инерции второго порядка.

Р6 – неуравновешен реактивный крутящий момент

Силы, действующие на шатунную шейку (Qшш) – 1. сила, передаваемая вдоль оси шатуна 2. центробежная сила от массы приведенной к нижней головке шатуна

Силы действующие на колено вала – ц ентробежная сила от неуравновешенной части щеки, 2. Центробежная сила от массы шатунной шейки и 3. центробежная сила от массы приведенной к нижней головке шатуна

Сила на коренную шейку (Rкш)– п ри симметричном колене и одном шатуне на шейке = половина силы действующей на колено.

Почему положительные силы инерции меньше отрицательных – Силы инерции возвратно- поступательно движущихся масс складываются из сил инерции первого и второго порядков. Период изменения этих сил разный (первый порядок 360 град, второй 180 град), поэтому отрицательные силы складываются, а положительные вычитаются.

T– изменение тангенциальной силы по углу поворота коленчатого вала (для одного цилиндра)

Суммарная тангенциальная сила (), суммарный момент всего двигателя ()– Период чередования вспышек в двигателе равен 720/ число цилиндров. Для 4-х цилиндрового 720/4= 180 град. Делим кривую момента для одного цилиндра на четыре части и складываем их между собой.