Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) служит для преобразования поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.
При рассмотрении кинематики КШМ предполагается, что угловая скорость вращения коленчатого вала постоянна. В действительности из-за неравномерности крутящего момента двигателя угловая скорость вала переменна, но изменяется в незначительных пределах.
Различают три основных вида КШМ:
- центральный (нормальный) КШМ, в котором ось цилиндра пересекает ось вращения коленвала (рис. 7.1, а);
- смещённый (дезаксиальный) КШМ, в котором ось цилиндра не проходит через ось коленвала, при этом смещение оси цилиндра "С", которое называется дезаксаж, обычно не превышает 10 % хода поршня (рис. 7.1, б);
- КШМ с прицепным шатуном, у которого два шатуна передают усилия на одну и ту же шатунную шейку коленвала (рис. 7.1, в). Шатун соединённый с шейкой называется главным, шатун шарнирно соединённый с нижней головкой – главного шатуна – прицепным. Поршень, сочлёнённый с главным шатуном, называется главным поршнем, а сочленённый с прицепным шатуном – боковым. В общем случае с главным шатуном могут соединяться два прицепных шатуна (W – образный двигатель) или более двух (звёздообразный двигатель).
Рис. 7.1 – Виды КШМ
L – длина шатуна; l– длина прицепного шатуна;
R – радиус кривошипа; r – радиус прицепа;
α – угол поворота кривошиап от ВМТ;
Smax – ход поршня;
S – перемещение поршня от ВМТ, соответствующее повороту кривошипа на угол α;
β – угол отклонения оси шатуна от оси цилиндра;
βl – угол отклонения оси прицепного шатуна от оси цилиндра;
ω – угловая скорость вращения коленвала;
γ – угол развала цилиндров.
Угол β считается положительным при отклонении оси шатуна от оси цилиндра в сторону вращения коленвала. В судовых ДВС наиболее распространённым является центральный КШМ. Смещённый КШМ применяется главным образом в автомобильных и поршневых авиационных ДВС для снижения нормальной силы поршня на втулку цилиндра.
Отношение – называется постоянной КШМ.
Для современных ДВС значения λ имеют следующие значения:
ВОД тронковые λ = 0,25 ÷ 0,30;
СОД тронковые λ = 0,20 ÷ 0,25;
МОД крейцкопфные λ = 0,24 ÷ 0,28;
Перемещение поршня
Рассмотрим центральный КШМ при некотором положении поворота колена на угол α (рис. 7.1, а).
Максимальное перемещение поршня Smax = 2R. Текущее перемещение поршня S в функции от α определится следующим образом:
,
или, вынеся R за скобки получим
(7.1)
Угол β находим по теореме синусов из треугольника
. (7.2)
Рекомендуем также:
Проверка шаблонами и выбор способа восстановления
Ремонт и проверка автосцепного устройства подвижного состава производятся в контрольных пунктах автосцепки (КПА) депо и отделениях по ремонту автосцепки вагоно- и локомотиворемонтных заводов, имеющих специальные удостоверения установленной формы, выдаваемые Департаментом вагонного хозяйства (ЦВ) М ...
Расчет наивыгоднейшей высоты и эшелона полета
Наивыгоднейшей называется высота полета, обеспечивающая минимальную себестоимость перевозок. Наивыгоднейшая высота зависит от расстояния между аэродромами взлета и посадки, распределения ветра на маршруте по высотам и взлетного веса самолета. При безветрии или постоянном ветре на всех высотах для ...
Основные принятые обозначения по тепловому расчету
Сn - средняя скорость поршня, м/с;
D - диаметр цилиндра двигателя, м;
gc, gh, go - элементарный состав топлива в долях кг, соответственно углерода водорода, кислорода.
gi - удельный индикаторный расход топлива, г/кВт-ч;
ge - удельный эффективный расход топлива, г/кВт-ч;
gT- часовой расход топ ...