Силы, действующие на детали кривошипно-шатунного механизма

При такте «сгорание—расширение» сила Р1, приложенная к поршневому пальцу, слагается из двух сил:

  • силы P давления газов на поршень
  • силы инерции Pи (сила инерции переменна по величине и направлению)

Суммарную силу P1 разложить на можно две силы: силу S, направленную вдоль оси шатуна, и силу N, прижимающую поршень к стенкам цилиндра.

Shema-sil-dejstvuyushhih-na-krivoshipno-shatunnyj-mehanizm

Рис. Схема сил действующих на детали кривошипно-шатунного механизма

Силу S перенесем в центр шатунной шейки, а к центру коленчатого вала приложим две равные силе S и параллельные ей силы S1 и S2. Тогда совместное действие сил S1 и S создаст (на плече R) крутящий момент, приводящий во вращение коленчатый вал, а сила S2 нагрузит коренные подшипники и через них будет передаваться на картер двигателя.

Разложим силу S2 на две перпендикулярно направленные силы N1 и Р2. Сила N1 численно равна силе N, но направлена в противоположную сторону; совместное действие сил N и N1 образует момент Nl, который стремится опрокинуть двигатель в сторону, обратную вращению коленчатого вала. Сила P2 численно равная силе Р1, действует вниз, а сила Р действует на головку цилиндра вверх, т.е. в противоположную сторону. Разность между силами Р и P1 представляет собой силу инерции поступательно движущихся масс Ри. Наибольшей величины эта сила достигает в момент изменения направления движения поршня.

Вращающиеся массы шатунной шейки, щек кривошипа и нижней части шатуна создают центробежную силу Рц, направленную по радиусу кривошипа в от сторону центра вращения.

Таким образом, в кривошипно-шатунном механизме одноцилиндрового двигателя, кроме крутящего момента, возникающего на коленчатом валу, действует ряд неуравновешенных моментов и сил, как то:

  • реактивный, или опрокидывающий, момент Nl, воспринимаемый опорами двигателя через картер
  • сила инерции поступательно движущихся масс Ри, направленная по оси цилиндра
  • центробежная сила вращающихся масс Рц, направленная по кривошипу вала

Боковая сила N достигает наибольшей величины при расширении газов, когда поршень прижимается к левой стенке цилиндра, чем и объясняется ее обычно больший износ.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 голосов, средний: 4,00 из 5)

Кратко о КШМ двигателя

Кривошипно-шатунный механизм (далее сокращенно – КШМ) – механизм двигателя, основным назначением которого является преобразование возвратно-поступательных движений поршня цилиндрической формы во вращательные движения коленчатого вала в двигателе внутреннего сгорания и наоборот. Рис. Схема КШМ: ...

Общее устройство кривошипно-шатунного механизма (КШМ)

Кривошипно-шатунный механизм состоит из: блока цилиндров; головки блока цилиндров; поршней с кольцами и пальцами; шатунов; коленчатого вала; подшипников; маховика; картера двигателя. Цилиндры двигателя В цилиндрах происходит рабочий процесс двигателя. К прочности, жестк...

Силы действующие на автомобиль при движении

Схема сил действующих на ведущее колесо На движущийся автомобиль действует ряд сил, часть из которых направлена по оси движения автомобиля, а часть — под углом к этой оси. Условимся называть первые из этих сил продольными, а вторые боковыми. Рис. Схема сил действующих на ведущее колесо. а - с...

Блок цилиндров двигателя

Блок цилиндров изготавливается с помощью литья с последующей механической обработкой. Нижняя часть блока цилиндров обычно обрабатывается для установки в блок коренных подшипников коленчатого вала и для присоединения поддона картера. Большое значение имеет расстояние между соседними цилиндрами. Увели...

Неисправности кривошипно-шатунного механизма (КШМ)

Неисправность Причина неисправности Способ устранения неисправности Ослабление крепления головки блока цилиндров Ослабление затяжки гаек и болтов крепления головки блока цилиндров Подтянуть гайки и болты крепления головки блока цилиндров Повреждение прокладки головки блока цилинд...
✪Устройство автомобиля Авто⚡сайт №❶