3.4. Сумарні сили, що діють у кривошипно-шатунному механізмі
Сумарні сили Р (кН), що діють у кривошипно-шатунному механізмі, визначають алгебраїчним додаванням сил тиску газів і сил інерції мас, що рухаються поступально
P = Pr – Pj ;
Графічно криву сумарних сил будують в одному масштабі Мр за допомогою діаграм Рr=ƒ (φ) і Рj=ƒ (φ).
Сила, що діє перпендикулярно осі циліндра, називається нормальною N (кН) і сприймається стінками циліндра:
N = tg β.
Нормальна сила вважається позитивною, якщо створюваний нею момент щодо осі колінчатого вала спрямований протилежно напрямку обертання вала двигуна.
Сила, що діє уздовж шатуна S (кН) , впливає на нього і також передається кривошипу. Вона вважається позитивною, якщо стискає шатун:
S = P (1/ cosβ ) ,
Сила, спрямована по радіусу кривошипа:
К= Р соs (φ+β) / соsβ.
Сила K позитивна, якщо стискає щоки кривошипа. Тангенціальна сила, спрямована по дотичній до окружності радіуса кривошипа (кН):
Т= P sіn (φ+β) / созβ.
Сила Т позитивна, якщо напрямок створюваного нею моменту збігається з напрямком обертання колінчатого вала.
За даними, отриманим у результаті рішення цих рівнянь, будують криві зміни сил N, S, К, Т.
3.5. Сили, що діють на шатунні шийки
Силу, що діє на шатунну шийку, одержують геометричним додаванням сил Рш - спрямованої по шатуну, і S2 = mR r ω2 - відцентрової сили інерції маси шатуна, приведеної до центра шатунної шийки:
Q ш.ш. = Рш. + S2 .
Графічний матеріал
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Система для розробки і аналізу
Згідно з завданням ставиться задача пошуку аналога-прототипу системи для розробки. Необхідно провести опис її пристрою і можливість застосування на розраховуємому двигуні. Пояснення повинні підкріплюватись схемами і кресленнями. Приклад виконання роботи приводиться нижче. Схеми і креслення можуть бути виконані на електронних носіях, у цьому випадку великоформатні креслення і їх роздруковки не додаються. На захист предвляється електронний носій з кресленнями. Креслення і малюнки повинні бути виконані з урахуванням вимог ДСТУ у рамках зі штампом.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Приклад виконання:
2. Система живлення – карбюратор
Для забезпечення оптимальних характеристик процесу згоряння паливо повинно надходити в двигун не в чистому вигляді, а у вигляді суміші бензину та повітря.
Застосуємо карбюратор, який виготовлений японською фірмою “Keihin”, і який встановлюється на на автомобіль “Ауді”.
Цей карбюратор двокамерний з пусковим пристроєм, який керується вручну.
Принцип дії карбюратора.
Пуск: при здійснюванні пуску холодного двигуна взаємодіють декілька пристроїв карбюратора. це :
повітряна заслінка;
вакуумний розвантажувальний пристрій. Він спрацьовує після запуску двигуна від розрідження та негайно відкриває повітряну заслінку на певний кут;
вакуумний привід дросельної заслінки. Забезпечує у автомобіля з механічною коробкою передач збільшення обертів холостого ходу при температурі охолоджувальної рідини нижче 65
.
Холостий хід: робоча суміш складається з робочої суміші холостого ходу та невеликої кількості звичайної робочої суміші з первинної камери карбюратора. Робоча суміш холостого ходу утворюється в емульсійній трубці холостого ходу з палива, яке надходить через жиклер холостого ходу та повітря з повітряного жиклера холостого ходу. Ця суміш потрапляє дифузор крізь клапан примусового холостого ходу, проходячи повз регулюючого гвинта окисі вуглецю, яким можна відрегулювати склад суміші.
Розгін: при раптовому додаванні газу дросельна заслінка різко відкривається, і в шахту карбюратора всмоктується більша кількість повітря. Щоб зберегти необхідне співвідношення палива та повітря в склад робочої суміші в цей момент насос накачує в шахту карбюратора додаткову кількість палива.
Робота при частковому та повному навантаженні: дросельна заслінка первинної камери карбюратора з’єднана безпосередньо з педаллю газу. Коли вона відкривається, в змішувальній камері карбюратора виникає розрідження. Заслінка вторинної камери діє не від педалі газу, а від вакуумного приводу. Діафрагма вакуумного приводу з’єднана шлангом з первинною камерою карбюратора. Якщо розрідження в первинній камері карбюратора досягло певної величини, діафрагма відкриває другу дросельну заслінку.
Ричажно-кулачковий механізм забезпечує включення вторинної камери карбюратора тільки тоді, коли педаль газу більш ніж до половини натиснута. Також ричажно-кулачковий механізм змушує вторинну камеру вимкнутися після того, як педаль газу не натиснута.
Карбюратор “Keihin” показан на рисунку 4. приведеному нижче.
Допоміжні функції карбюратора.
Клапан припинення подачі палива, коли двигун вимкнено.
Карбюратор має клапан припинення подачі палива, коли двигун вимкнено. Призначення цього пристрою – перекривати канал подачі робочої суміші холостого ходу відразу після відключення запалення.
Рис. 4. Карбюратор “Keihin”
1 – поплавок; 2 – кришка карбюратора; 3 – голчастий клапан поплавку; 4 – прокладка; 5 – вакуумний розвантажувальний пристрій; 6 – розпилювач; 7 - електричний клапан вимкнення головного жиклера; 8 – корпус карбюратора; 9 – прискорювальний насос; 10 – клапан припинення подачі палива, коли двигун вимкнено; 11 – проміжний фланець; 12 – вакуумний регулювач дросельної заслінки; 13 – керуючий клапан високих обертів холостого ходу; 14 – вакуумний привід заслінки вторинної камери карбюратора; 15 – дросельна заслінка; 16 – електропідігрів каналу допоміжної дозируючої системи.