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:
Расчет расположения подкладок по длине груза
В соответствии с требованиями ТУ определяем ширину распределения нагрузки на раму платформы и минимальное допускаемое расстояние a между продольной осью подкладки и поперечной плоскостью симметрии платформы.
Ширина распределения нагрузки на раму платформы Bн, при размещении на платформе груза на ...
Определение условия необходимого на подъем тележки
Оптимальный тип передачи определяем с учетом ряда факторов: эксплуатационных условий, характера изменения нагрузки в процессе работы, заданного сроком службы, требования техники безопасности, удобства обслуживания и ремонта стоимости привода и его монтажа.
В зависимости от конкретных условий бере ...
Система ремонта
Виды ремонта электровозов, тепловозов и моторвагонного подвижного состава в соответствии с государственными стандартами и приказом МПС установлены следующие:
текущие ТР-1, ТР-2, ТР-3 – для контроля и исправления неисправностей путем замены или восстановления быстроизнашивающихся деталей, а также ...