Шатун двигатель: Шатун Двигателя. Что это такое, его поломки и их причины, способы восстановления | SUPROTEC

Шатун двигателя внутреннего сгорания: конструкция, назначение, из чего делают шатуны — Autodromo

Шатун – это соединительная деталь между коленвалом и поршнем, основное назначение которой является преобразование поступательных движений поршня внутри цилиндра во вращательные движения коленчатого вала, с которого вращение передается на колеса автомобиля через трансмиссию.

Содержание

Конструкция шатуна

Особенности конструкции шатунов напрямую зависят от типа мотора и схемы его компоновки. Так для бензиновых двигателей используются легкие шатуны, в дизелях — тяжелые.

Основные элементы шатуна – стержень, верхняя поршневая головка, нижняя кривошипная головка.

Поршневая головка соединена со стержнем поршневым пальцем, кривошипная головка – с шейкой коленвала.

Стержень

Данная деталь шатуна может иметь различный тип сечения, которое может быть похоже на прямоугольник, на круг, крест или может быты Н-образным. Некоторые типы двигателей оснащаются шатунами, в которых стержни имеют небольшую масляную канавку для своевременной подачи масла в поршневую головку.

В большинстве случаев верхний отдел кривошипной головки оснащается маленьким отверстием для разбрызгивания масла во внутренних полостях поршня и цилиндра.

Поршневая головка

Поршневая головка размещена вверху и является неразъемным шатунным элементом, конструкция которого напрямую зависит от метода установки поршневого пальца.

В двигателях, в которых установлен палец фиксированного типа, поршневая головка имеет специальное цилиндрическое отверстие для его установки. В ДВС с пальцем плавающего типа, такая головка комплектуется бронзовой или биметаллической втулкой.

В тех моделях двигателей, которые используют плавающий палец, но втулка не предусмотрена, вращательные движения пальца осуществляются в соответствующем отверстии головки.

С целью снижения значительных нагрузок на палец, некоторые модели ДВС комплектуются шатунами с поршневыми головками в форме трапеции.

Кривошипная головка

Головка шатуна, которая расположена внизу отличается разборной конструкцией, основным назначением которой является соединение двух механизмов – коленвала и самого шатуна.

Головка состоит из верхней части и крышки, которая крепится к шатуну крепежными болтами. Кроме всего прочего такая головка может иметь два типа разъемов по отношению к стержневой оси — косой (выполненный под углом) и прямой (выполненный перпендикулярно).

Длина цилиндрового блока зависит от толщины нижней головки. В головке  устанавливаются тонкие вкладыши подшипника скольжения, которые могут иметь от 2-х до 5-ти слоев, изготовленных из стальных полос, внутренняя часть которых покрывается защитным антифрикционным составом, соответствующим определенному типу двигателя.

Как правило, в современных ДВС применяются вкладыши, состоящие из 2-х и 3-х слоев. В двухслойном вкладыше на металлическую основу просто наносится слой антифрикционного состава, а в трехслойном вкладыше добавляется еще и изоляционный слой.

Чтобы снизить вибрации и шумы при работе двигателя, все установленные шатуны, а также их составные части должны иметь равную массу. Это значит, что в одном шатуне масса отдельной его детали должна быть одинаковой по отношению к массе аналогичной детали в другом шатуне.

Например, если масса стержня одного шатуна составляет 50 г., в таком случае во всех остальных шатунах стержни должны иметь аналогичную массу.

Подгонка массы шатунов происходит путем снятия тонкого металлического слоя с бобышек, которые располагаются на верхних шатунных головках. В некоторых случаях подобные бобышки находятся на шатунном стержне или нижней части поршневой головки.

Материалы для производства шатунов

Шатуны производятся двумя способами — штамповкой из высокопрочной стали или литьем из чугуна. В дизелях применяются шатуны, изготовленные из легированной стали методом ковки или горячей штамповки.

В некоторых видах бензиновых двигателей устанавливаются шатуны, производимые из порошкообразных металлов методом спекания.

Из-за напряженных условий работы данная деталь КШМ должна отличаться надежностью, долговечностью и износостойкостью.

Особое внимание уделяется не только изготовлению шатунов, но и болтов крепления. Для производства болтов используются легированные виды стали, обладающие высоким коэффициентом текучести, что в несколько раз выше, чем у высокоуглеродистых сталей.

Шатун двигателя

Шатуны соединяют коленчатый вал с поршнями и таким образом передают силы действия газов и силы инерции на шатунную шейку коленчатого вала. Шатун обеспечивает возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре. Верхняя головка шатуна со стороны поршня в направлении опоры поршневого пальца на многих современных двигателях имеет втулку ВГШ из бронзы. Шатун устанавливается на шейке кривошипа коленчатого вала посредством шатунных вкладышей. Нижняя головка шатуна имеет разъемное исполнение для монтажа на коленчатом валу. Для подачи масла к поршневому пальцу в конструкции шатуна предусматривают отверстие между верхней головкой шатуна (ВГШ) и нижней головкой шатуна (НГШ).

Шатун изготавливается из стали путем ковки или литья, причем в зависимости от нагрузки используется либо легированная, либо улучшенная сталь.

Шатуны подлежат замене, если они сломались или погнулись или если были разрушены опоры подшипников шатунов. Если остальные шатуны не повреждены, то шатуны можно заменять по отдельности, при этом рекомендуется взвесить старые шатуны и новый шатун подобрать или подогнать под вес старых шатунов.

При ремонте двигателя рекомендуется менять болты нижней головки шатуна.

 

Шатуны подлежат ОБЯЗАТЕЛЬНОЙ проверке и при необходимости замене в следующих случаях:

  • значительные повреждения шатунных вкладышей коленчатого вала
  • гидроудары в цилиндро-поршневой группе
  • существенные повреждения поршней, например, в результате превышения максимально допустимой частоты вращения
  • детонационное сгорание
  • ошибки при монтаже, например, перепутывание крышек нижней головки шатунов
  • поломки и/или повреждение поршней и гильз цилиндров

 

Конструкция шатуна:

 

Конструктивные особенности нижней головки шатуна:

«Прямой» и «косой» разъем нижней головки шатуна:

 

«Ломаный» разъем нижней головки шатуна:

«Ломаные» шатуны изначально изготавливаются в виде цельной детали, затем на них наносят насечки для разлома (металлокерамический шатун) или лазерную насечку (стальной шатун), после чего их целенаправленно ломают на две части (крекинг). Обе части свинчивают при монтаже шатуна. Благодаря наличию места разлома они точно подходят друг к другу. Из-за индивидуальной геометрии разлома, шатуны и крышки шатунов всегда должны использоваться вместе и не могут быть заменены по отдельности! Ломаные шатуны имеют преимущества в отношении прочности и точности изготовления. После монтажа поверхности разъема почти не видны. Шатуны и крышки шатунов устанавливаются с высокой точностью и благодаря этому обеспечивают оптимальную передачу силы.

«Зубчатый» разъем нижней головки шатуна:

 

Конструктивные особенности верхней головки шатуна:

«Прямая» и «трапециевидная» верхняя головка шатуна:

Утверждается, что двухкомпонентные шатуны повышают крутящий момент двигателя на низких оборотах на 30 %

Автомобильная промышленность

Посмотреть 5 изображений

Посмотреть галерею — 5 изображений

Transcend Energy Group из Юты утверждает, что у нее есть относительно простой и дешевый способ значительно увеличить выходной крутящий момент двигателей внутреннего сгорания, просто заменив стандартные шатуны на новые, состоящие из двух частей, со вторичным шарниром.

Когда поршни в двигателе движутся вверх и вниз, приводимые в движение расширяющимися газами при сгорании воздуха и топлива, шатуны или шатуны передают линейную силу поршней во вращательное движение коленчатого вала. Малый конец соединяется с поршневым пальцем в задней части поршня с подшипником, позволяющим ему изменять угол при вращении кривошипа, а большой конец наматывается на шатунную шейку, поэтому он может вращаться на 360 градусов, когда поршни толкают кривошип. .

«Thunder Rods» Transcend вызвали небольшой переполох на выставке SEMA в начале этого месяца. Они добавляют вторичный шарнир к типичной конструкции шатуна, располагаясь значительно ниже поршневого пальца и снаружи юбок поршня. Компания утверждает, что такое расположение заставляет поршни опускаться дальше и быстрее, когда кривошип поворачивается под углом 90 градусов, обеспечивая лучший рычаг для коленчатого вала и повышая «динамическое сжатие» на 25-30%.

Transcend заявляет, что их Thunder Rods обеспечивают резкое увеличение крутящего момента двигателя за счет добавления дополнительного шарнира к шатунам 9. 0002 Transcend Energy Group

Transcend сообщает Road and Track , что это фактически означает, что поршень движется быстрее, когда это важно — когда вы всасываете воздух через клапаны, когда вы его сжимаете, и когда он покидает верхнюю мертвую точку в ответ на расширение газа. И компания говорит, что более низкое крепление штифта дает поршню больше рычага на кривошип. Дополнительная скорость и рычаг создают дополнительный крутящий момент, особенно на низких оборотах.

Transcend также утверждает, что его шатуны, состоящие из двух частей, исключают раскачивание поршня — это наклон поршня из стороны в сторону в ответ на боковые силы от шатунов; поршень и кривошип наиболее эффективно взаимодействуют друг с другом, когда кривошип находится в положении 90 градусов, с максимально возможным смещением между шатунной шейкой и шатуном, и результирующие боковые силы толкают поршень вбок в стенки цилиндра. Это проблема, так как он может изнашивать цилиндры до овальной формы и разгружать поршневые кольца, вызывая потерю компрессии.

Помимо штифта, Громовые стержни активно взаимодействуют с боковыми стенками поршня с помощью пары седел, способных слегка вращаться. Transcend сообщает Road and Track , что они предотвращают наклон поршня и выравнивают давление по бокам цилиндра.

Седла по бокам верхней части Thunder Rods активно взаимодействуют со сторонами юбки поршня при установке

Transcend Energy Group

До сих пор компания разработала шатуны только для замены 5,3- и 6,2-литровых двигателей LS V8 от General Motors. В ходе собственного тестирования Transcend утверждает, что смог настроить 5.3 так, чтобы он соответствовал выходному крутящему моменту стандартного 6.2 — скачок примерно на 30% — в диапазоне от 1500 до 3500 об/мин. Статическая компрессия в 6,2-литровом двигателе была повышена со 155 фунтов на квадратный дюйм до 19 фунтов на квадратный дюйм.8 фунтов на квадратный дюйм, а двигатель, модифицированный Thunder Rod, достиг максимума при 32 градусах синхронизации, тогда как стандартный блок лучше всего составляет около 26 градусов.

Transcend говорит, что, хотя LS является популярным двигателем для тюнеров, он не оптимизирован для максимального использования конструкции Thunder Rod, и в конечном итоге компания надеется увидеть, что он может сделать со специально разработанными кривошипами и головками цилиндров. и поршни.

В то время как Transcend уверен, многие не убеждены, особенно с учетом текущего отсутствия стороннего тестирования и скудости результатов, представленных компанией. Двухсоставные шатуны тяжелее стандартных, создавая дополнительные силы инерции, которые будут существенно увеличиваться по мере увеличения оборотов двигателя, поэтому есть большая вероятность того, что даже если есть выигрыш на низких оборотах, он может быть достигнут за счет высоких оборотов. Мощность оборотов в минуту.

Эти шатуны в настоящее время разработаны только для двигателей GM LS V8

Transcend Energy Group

.

Кроме того, такая конструкция создает дополнительное боковое усилие на поршнях, поскольку более низкая точка поворота и более короткий главный рычаг делают угол между шатуном и отверстием цилиндра еще больше. Не только это, но и расстояние между основным поршневым пальцем и новым, нижним шарниром теперь эффективно становится моментным рычагом, который усиливает силы, заставляющие поршень наклоняться.

Так что Transcend обязательно нужно будет доказать, что ее шатуны делают то, что написано на банке, и что они могут делать это без увеличения износа двигателя. В любом случае, это интересная технология двигателя, которая раньше не использовалась на бензиновых двигателях, даже если она в некотором роде похожа на крейцкопфные шатуны, которые иногда используются в судовых дизелях и паровых двигателях.

Посмотрите (короткое, немое, визуализированное) видео ниже.

«Громовые стержни» Transcend заявляют о повышении крутящего момента двигателя на 30 %

Источник: Transcend Energy Group через Road and Track

Посмотреть галерею — 5 изображений

Лоз Блейн

Лоз был одним из самых разносторонних авторов с 2007 года и с тех пор зарекомендовал себя как фотограф, видеооператор, ведущий, продюсер и инженер подкастов, а также старший автор статей.

Присоединившись к команде в качестве специалиста по мотоциклам, он освещал почти все для New Atlas, в последнее время сосредоточившись на eVTOL, водороде, энергии, авиации, аудиовизуальных, странных вещах и вещах, которые работают быстро.

Объяснение скорости поршня, угла штока и увеличения рабочего объема. K1 Technologies

Интенсивный взгляд на ход коленчатого вала и его влияние на среднюю скорость поршня, инерцию и контроль огромных разрушительных сил, действующих внутри двигателя.

Производители двигателей уже давно рассчитывают среднюю скорость поршня своих двигателей, чтобы определить возможную потерю мощности и опасные пределы оборотов. Это математическое упражнение было особенно важно при увеличении полного рабочего объема с помощью коленчатого вала с поршнем, потому что средняя скорость поршня будет увеличиваться по сравнению со стандартным ходом, работающим при тех же оборотах в минуту.

Но что, если бы была другая динамика двигателя, которая могла бы дать строителям лучшее представление о долговечности возвратно-поступательного узла?

На видео выше показаны два двигателя, один с короткоходным коленчатым валом, а другой со значительно более длинным ходом. Обратите внимание, что оба поршня достигают ВМТ и НМТ одновременно, но поршень в двигателе с более длинным ходом поршня (слева) должен двигаться значительно быстрее.

«Вместо того, чтобы сосредотачиваться на средней скорости поршня, обратите внимание на влияние силы инерции на поршень», — предлагает Дэйв Фасснер, руководитель отдела исследований и разработок K1 Technologies.

Давайте сначала рассмотрим определение средней скорости поршня, также называемой средней скоростью поршня. Это эффективное расстояние, которое поршень проходит в заданную единицу времени, и для целей сравнения оно обычно выражается в футах в минуту (fpm). Стандартное математическое уравнение довольно простое: 

Средняя скорость поршня (фут/мин) = (ход x 2 x об/мин)/12

Существует более простая формула, но о математике позже. Скорость поршня постоянно изменяется по мере его перемещения от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ) и обратно в ВМТ за один оборот коленчатого вала. В ВМТ и НМТ скорость равна 0 футов в минуту, и в какой-то момент во время хода вниз и вверх он будет ускоряться до максимальной скорости, прежде чем замедлиться и вернуться к 0 футов в минуту.

Когда поршень движется от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке, он на короткое время полностью останавливается. Это создает огромную нагрузку на пальцы запястья. На изображении эти штифты Trend предлагаются с различной толщиной стенок, чтобы выдерживать требуемую нагрузку.

Существуют формулы для расчета скорости поршня при каждом градусе поворота коленчатого вала, но обычно это гораздо больше информации, чем требуется большинству производителей двигателей. Традиционно они смотрят на среднюю или среднюю скорость поршня при вращении кривошипа и, возможно, рассчитывают максимальную скорость поршня.

Средняя скорость поршня равна общему расстоянию, которое проходит поршень за один полный оборот коленчатого вала, и умножается на число оборотов двигателя. Скорость поршня, очевидно, увеличивается с увеличением оборотов, и скорость поршня также увеличивается с увеличением хода. Давайте рассмотрим быстрый пример.

Чтобы просмотреть все предложения коленчатых валов K1 Technologies, нажмите ЗДЕСЬ

Большой блок Chevy с коленчатым валом с ходом 4000 дюймов, работающим со скоростью 6500 об/мин, имеет среднюю скорость поршня 4333 футов в минуту. Давайте еще раз рассмотрим формулу, используемую для расчета этого результата. Умножьте ход на 2, а затем умножьте это число на число оборотов в минуту. Это даст вам общее количество дюймов, пройденных поршнем за одну минуту. В этом случае формула 4 (ход) x 2 x 6500 (об/мин), что равняется 52 000 дюймов. Чтобы прочитать это в футах в минуту, разделите на 12. Вот полная формула:

(4 x 2 x 6 500)/12 = 4 333 футов в минуту

Вы можете упростить формулу с помощью небольшого математического трюка. Разделите числитель и знаменатель этого уравнения на 2, и вы получите тот же ответ. Другими словами, умножьте ход поршня на число оборотов в минуту, а затем разделите на 6.

(4 x 6500)/6=4333 футов в минуту

С помощью этой более простой формулы мы рассчитаем среднюю скорость поршня при увеличении хода. до 4500 дюймов.

(4,5 x 6500)/6=4875 футов в минуту

Как видите, средняя скорость поршня увеличилась почти на 13 процентов, хотя число оборотов не изменилось.

Уменьшение веса поршня играет огромную роль в создании вращающегося узла, способного выдерживать высокие обороты. Кажущийся незначительным вес поршня в граммах экспоненциально увеличивается с увеличением числа оборотов в минуту.

Опять же, это средняя скорость поршня за весь ход. Чтобы рассчитать максимальную скорость, которой достигает поршень во время хода, требуется немного больше вычислений, а также длина шатуна и угловатость шатуна в зависимости от положения коленчатого вала. Существуют онлайн-калькуляторы, которые вычисляют точную скорость поршня при любом заданном вращении коленчатого вала, но вот основная формула, часто используемая производителями двигателей, которая не требует длины штока:

Максимальная скорость поршня (фут/мин)=((Ход x дюйм)/12)x об/мин )x 6 500 = 7 658 футов в минуту

Путем преобразования футов в минуту в мили в час (1 футов в минуту = 0,011364 мили в час), этот поршень разгоняется от 0 до 87 миль в час примерно за два дюйма, а затем возвращается к нулю в пределах оставшегося пространства Цилиндр глубиной 4,5 дюйма. Теперь представьте, что поршень BBC весит около 1,3 фунта, и вы можете получить представление об огромных силах, воздействующих на коленчатый вал, шатун и поршневой палец — вот почему Фусснер предлагает смотреть на силу инерции.

«Инерция — это свойство материи, заставляющее ее сопротивляться любым изменениям в своем движении», — объясняет Фусснер. «Этот принцип физики особенно важен при разработке поршней для высокопроизводительных приложений».

Удлинение шатуна обеспечивает более мягкий переход при изменении направления поршня. Более длинный шатун также уменьшает компрессионную высоту поршня и помогает снять вес с вращающегося узла.

Сила инерции является функцией массы, умноженной на ускорение, и величина этих сил увеличивается пропорционально квадрату скорости двигателя. Другими словами, если вы удвоите скорость вращения двигателя с 3000 до 6000 об/мин, силы, действующие на поршень, не удвоятся, а учетверятся.

«Начав подниматься вверх по цилиндру, поршень и связанные с ним компоненты пытаются продолжить движение», — напоминает Фусснер. «Его движение останавливается и сразу же реверсируется только под действием шатуна и импульса коленчатого вала».

Из-за угловатости шатуна, на которую влияет длина шатуна и ход двигателя, Максимальная скорость движения вверх или вниз не достигается примерно до 76 градусов до и после ВМТ, при этом точные положения зависят от соотношения длины штока и хода поршня», – говорит Фусснер.

Шатуны Stroker, такие как эта кованая деталь LS7 от K1 Technologies, — отличный способ увеличить рабочий объем. Однако, когда ход увеличивается, поршень должен ускоряться с каждым оборотом быстрее, чтобы покрыть большую рабочую площадь стенки цилиндра. Ищете коленчатый вал LS Stroker? Кликните сюда.

– Это означает, что поршень имеет около 152 градусов вращения коленчатого вала, чтобы перейти от максимальной скорости к нулю и обратно к максимальной скорости в верхней половине хода. А затем примерно 208 градусов, чтобы пройти ту же последовательность в нижней половине хода. Следовательно, сила инерции, направленная вверх, больше, чем сила инерции, направленная вниз».

Если не учитывать шатун, существует формула для расчета первичной силы инерции:

0,0000142 x Вес поршня (фунты) x RPM2 x Ход (дюймы) = Сила инерции

Поршень вес включает кольца, штифт и фиксаторы. Давайте рассмотрим простой пример одноцилиндрового двигателя с ходом поршня 3000 дюймов (такой же, как у малоблочных двигателей Chevy 283ci и 302ci) и поршнем в сборе весом 1000 фунтов (453,5 грамма), работающим при 6000 об/мин:

0,0000142 x 1 x 6000 x 6000 x 3 = 1534 фунта

С помощью некоторых дополнительных математических вычислений, используя длину штока и ход, можно получить поправочный коэффициент для повышения точности результатов силы инерции.

Кривошип Радиус÷Длина шатуна

«Из-за действия шатуна сила, необходимая для остановки и перезапуска поршня, максимальна в ВМТ», — говорит Фусснер. «Эффект шатуна заключается в увеличении первичной силы в ВМТ и уменьшении первичной силы в НМТ на этот коэффициент R/L».

В этом примере радиус равен половине хода коленчатого вала (1,5 дюйма), деленной на длину штока 6000 дюймов, что дает коэффициент 0,25 или 383 фунта (1534 x 0,25 = 383). Этот коэффициент добавляется к исходной силе инерции при движении вверх и вычитается при движении вниз.

Кривошип слева и справа находится в одной и той же точке при соответствующем вращении. Однако поршень слева должен двигаться намного быстрее, чтобы достичь верхней мертвой точки одновременно с поршнем справа.

«Итак, фактическая восходящая сила в ВМТ становится равной 1 917 фунтам, а фактическая нисходящая сила в НМТ становится равной 1 151 фунту», — говорит Фусснер. «Эти силы изменяются прямо пропорционально весу поршня в сборе и длине хода штока, а также пропорционально квадрату скорости двигателя. Следовательно, эти цифры можно принять за базовые для простой оценки сил, создаваемых в двигателе любого другого размера». максимальная скорость поршня (используя нашу предыдущую формулу) составляет 4712 футов в минуту.

Что произойдет, если вы увеличите ход с 3000 дюймов до 3250 дюймов? Во-первых, средняя скорость поршня увеличивается до 3250 футов в минуту, а максимальная скорость поршня подскакивает до 5105 футов в минуту. Затем первичная сила увеличивается с 1534 фунтов до 1661 фунтов. Также есть изменения при добавлении нового коэффициента R/L, равного 0,27 (1,625 × 6,000). Фактическая восходящая сила в ВМТ становится равной 2109 фунтов, а фактическая нисходящая сила в НМТ становится равной 1213 фунтам.

«Если мы увеличим скорость двигателя с ходом 3,250 дюйма до 7000 об/мин, оставив все остальные детали равными, первичная сила увеличится до 2261 фунта», — говорит Фусснер. «Затем примените коэффициент R/L, равный 0,27, и фактическая сила, направленная вниз, составит 1651 фунт. Фактическая восходящая сила в ВМТ становится равной 2871 фунту. Это почти полторы тонны!»

Теперь рассмотрим эффекты более легкого поршня. При сохранении хода поршня 3,20 дюйма и 7000 об/мин, но переходе на поршень весом 340 граммов (0,750 фунта), максимальное усилие снижается с 2871 фунта до 2154 фунтов, или на 717 фунтов меньше силы. Эта же более легкая конфигурация поршня будет иметь силу 1238 фунтов, необходимую для остановки и перезапуска поршня в НМТ, что на 413 фунтов меньше.

«Таким образом, с каждым полным оборотом двигатель будет испытывать на 1130 фунтов меньше силы инерции с более легким поршневым узлом», — говорит Фусснер. «Это уменьшение силы инерции, конечно, будет применяться к каждому цилиндру в многоцилиндровом двигателе. Двигатель, работающий на 7 000 об/мин, будет останавливать и запускать каждый поршень 14 000 раз в минуту».

Когда поршень достигает верхней мертвой точки в такте выпуска, у него нет подушки сжатия, которая могла бы замедлить его. Вместо этого шатун принимает на себя всю тяжесть силы, которая тянет его балку и пытается отделить ее крышку. Качественные шатуны имеют первостепенное значение для мощного двигателя с высокими оборотами. Ищете кованые шатуны? Кликните сюда!

Средние и максимальные скорости поршня по-прежнему являются ценными расчетами для любого изготовителя двигателей, который вносит изменения в проверенную формулу. Превышение средней скорости поршня 5000 футов в минуту должно привлечь ваше внимание и побудить переосмыслить выбор деталей. Чрезмерная скорость поршня может привести к непостоянной смазке стенок цилиндра, и в некоторых ситуациях поршень будет ускоряться быстрее, чем фронт пламени во время сгорания. В то время как первое может привести к поломке деталей, второе приводит к потере мощности.

И поршни также должны быть максимально легкими, не жертвуя требуемой прочностью и долговечностью. Силы инерции будут растягивать шатуны и препятствовать ускорению коленчатого вала, что опять же может привести к выходу из строя деталей и снижению мощности.

«Нам известно, что в течение многих лет общепринятой мерой, используемой для определения зоны опасности структурной целостности поршня в работающем двигателе, является средняя скорость поршня», — резюмирует Фусснер. «Как сказал инструктор по прыжкам с парашютом своему ученику, больно не от скорости падения, а от внезапной остановки. Так и с поршнями. Поэтому вместо того, чтобы сосредотачиваться только на средней скорости поршня, давайте также решим рассмотреть влияние силы инерции на поршень и то, что мы можем сделать, чтобы уменьшить эту силу. А если это невозможно, убедитесь, что компоненты достаточно прочны, чтобы выдержать поставленную нами задачу».

«Хотя увеличение длины штока смягчит инерционную нагрузку за счет изменения вышеупомянутого отношения R/L, это не уменьшит среднюю скорость поршня, поскольку до тех пор, пока не изменится ход поршня», — продолжает Фусснер. «Поршень по-прежнему должен проходить одинаковое расстояние за один оборот коленчатого вала, независимо от длины штока.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *