1 / 117

Motori 4. predavanje

Motori 4. predavanje. MOTORI S VIŠE CILINDARA. STANDARDNO OZNAČAVANJE CILINDARA MOTORA (ISO 1205, ISO 2276). 8. 7. B6. A6. 6. A5. B5. 5. B4. A4. 4. B3. A3. 3. B2. A2. 2. Desna strana. 1. A1. B1. Lijeva strana. Pogonska strana. Pogonska strana. Lijevi. Desni.

sage-richard
Download Presentation

Motori 4. predavanje

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Motori 4. predavanje

  2. MOTORI S VIŠE CILINDARA

  3. STANDARDNO OZNAČAVANJE CILINDARA MOTORA (ISO 1205, ISO 2276) 8 7 B6 A6 6 A5 B5 5 B4 A4 4 B3 A3 3 B2 A2 2 Desna strana 1 A1 B1 Lijeva strana Pogonska strana Pogonska strana Lijevi Desni Smjer odbrojavanja Određivanje smjera vrtnje (gledano prema spojci motora)

  4. IZNIMNO OZNAČAVANJE CILINDARA VOZILSKIH MOTORA (DIN 73021) 1 2 Smjer odbrojavanja 3 4 5 6 7 8 Pogonska strana Zbog ovoga je potrebno na početku razgovora s partnerom uskladiti sistem označavanja cilindara, kako bi bili sigurni da razgovaramo o istome cilindru.

  5. RASPORED CILINDARA Linijski Raspored u V Reducirani V Bokser

  6. IZVEDBE OJNICA ZA V MOTORE Os koljenastoga vratila Puna i rascijepljena ojnica (fork & blade) Glavna i privješena ojnica (master & sleave) Dvije jednake ojnice jedna pored druge

  7. PRIMJERI IZVEDBI MOTORA S VIŠE CILINDARA (Napomena: označavanje prema DIN 73021)

  8. RAZLOZI IZVEDBE MOTORA S VIŠE CILINDARA • Izvedba motora u širokom području snaga, primjenom različitog broja jednakih cilindara, • Ujednačavanje izlaznog momenta motora, • Unutarnje uravnoteženje inercijskih sila motora

  9. Koncept raspodjele procesa pojedinih cilindara po periodi procesa jednoga cilindra A • Pretpostavka je da imamo motor u izvedbi s 4 jednaka cilindra, u kojima se odvija jednaki proces. • Rasporedom koljena na koljenastom vratilu pokušati će se dobiti ujednačeni moment na spojci motora. • Četverotaktni proces koji se odvija u jednom cilindru je pojednostavnjen radi boljega poimanja načina rješavanja problema. Zbog jednostavnosti izlaganja je pretpostavljeno da dobivamo pogonski moment samo tijekom ekspanzije u cilindru M B Moment Mmax O 0  0 360 540 720 180 Kut koljena

  10. M Za 4 cilindra Mmax Moment Za 1 cilindar Msr 0  0 360 540 720 180 Kut koljena Pretpostavka: Svi cilindri pale istovremeno M M Za 1 cilindar Moment Za 4 cilindra Mmax Msr 0 0   0 0 360 360 540 540 720 720 180 180 Kut koljena Pretpostavka: Po dva cilindra pale istovremeno tijekom svakog okretaja. Obzirom na 4T proces paljenje u jednom cilindru se vrši tek svaki drugi okretaj.

  11. M M Za 1 cilindar Moment Moment Za 4 cilindra Mmax = Msr 0 0   0 0 360 360 540 540 720 720 180 180 Kut koljena Kut koljena Pretpostavka: Po jedan cilindar pali svako pola okretaja, tj. jednoliko raspoređeno po periodi jednoga procesa Rezultat: Pogonski moment na spojci je jednolik, a maksimalni moment ne odstupa suviše od srednje vrijednosti momenta Preporuka: Kut razmaka paljenja među cilindrima treba biti: gdje je:  - taktnost procesa ( = 2 ili 4) z - broj cilindara u redu ili koljena na koljenastom vratilu

  12. Moment od sila tlaka plina Rezultirajući (ukupni) moment Moment od inercijskih sila Krivulje promjene momenta za 1 cilindar 4T motora

  13. Moment za 4 cilindra Moment za 1 cilindar Moment na koljenastom vratilu 4T Ottovog motora

  14. Moment za 4 cilindra Moment za 1 cilindar Moment na koljenastom vratilu 4T dizelskog motora

  15. M Nm Promjena momenta na spojci koljenastoga vratila za motor s različitim broj cilindara z (od 1 do 12) Kut koljena

  16. Promjena momenta na spojci koljenastoga vratila za različite izvedbe i broj cilindara

  17. Uravnoteženje inercijskih sila mehanizma Zadatak: Zadržavanje razmaka paljenja uz postizanje uravnoteženja momenata centrifugalnih sila Rješenje: Uzdužno simetrični raspored koljena za najmanji rezultirajući moment od centrifugalnih sila Os težišta sustava Os rotacije a Koljenasto vratilo a a je razmak među cilindrima, FR je centrifugalna sila jednoga koljena

  18. Razmak cilindara a = aZ Integralna košuljica Suha košuljica Mokra košuljica Linijski raspored cilindara Hlađen zrakom Izvedba motora V motor Integralna suha mokra Integralna mokra Košuljica

  19. RASPORED KOLJENA I REDOSLIJED PALJENJA

  20. KUT IZMEĐU DVA UZASTOPNA PALJENJA Već smo imali prilike vidjeti da će rezultirajući ukupni moment na spojci motora biti najravnomjerniji ako su procesi u pojedinim cilindrima jednoliko raspodijeljeni po jednoj periodi procesa. Kut periode jednoga procesa je: 2  = 360o za dvotaktni proces (2T) 4  = 720o za četverotaktni proces (4T) Ako uvedemo oznaku za taktnost procesa:  = 2 ili 4 za 2T ili 4T proces tada je kut periode procesa jednak   Kut između dva uzastopna paljenja kod motora s z cilindara bi trebao biti:

  21. Rasporedom koljena moramo postići: Zadržavanje razmaka paljenja uz postizanje uravnoteženja momenata centrifugalnih sila Uzdužno simetrični raspored koljena za najmanji rezultirajući moment od centrifugalnih sila (potpuna simetrija je moguća samo kod parnog broja cilindara kod 4T procesa) 1, 4 1 + 4 = 5 = z + 1 1, 4 Zvijezda koljena 4 4 2 + 3 = 5 = z + 1 2, 3 1 2 + 3 = 5 = z + 1 2, 3 1 Uvjet uzdužne simetrije 3 2 Uvjet uzdužne simetrije 3 Izvedba koljenastoga vratila 2

  22. Primjer: 4T proces, parni broj cilindara  = 4 z = 6 Zvijezda koljena I reda = raspored koljena na koljenastom vratilu Zvijezda koljena II reda 1 + 6 = 7 = z + 1 1, 6 1, 6 Smjer vrtnje Smjer vrtnje 3 + 4 = 7 = z + 1 2, 5 3, 4 2, 5 3, 4 2 + 5 = 7 = z + 1 Mogući redoslijed paljenja: 1 – 5 – 3 – 6 – 2 – 4 – 1 najpovoljniji 1 – 2 – 4 – 6 – 5 – 3 – 1 manje povoljan 1 – 5 – 4 – 6 – 2 – 3 – 1 manje povoljan 1 – 2 – 3 – 6 – 5 – 4 – 1 najnepovoljniji Napomena: Kod zvijezde II reda koljena su odmaknuta za dvostruki kut od položaja GMT Poželjno je postići redoslijed paljenja u kojemu neće doći do uzastopnog paljenja u dva susjedna cilindra

  23. Primjer: 4T proces, neparni broj cilindara  = 4 z = 9 Zvijezda koljena I reda Zvijezda koljena II reda 5 1 9 1 + 9 = z + 1 = 10 1 9 8 2 + 8 = z + 1 = 10 2 6 4 3 7 3 + 7 = z + 1 = 10 8 2 4 + 6 = z + 1 = 10 4 6 7 3 5 = (z + 1)/2 = 5 5 Napomena: Kod zvijezde II reda koljena su odmaknuta za dvostruki kut od položaja GMT Redoslijed paljenja: 1 – 3 – 5 – 7 – 9 – 8 – 6 – 4 – 2 – 1 Kod ovih izvedbi nije moguće postići potpunu uzdužnu simetriju koljenastoga vratila

  24. Primjer: 2T proces, parni broj cilindara  = 2 z = 6 Zvijezda koljena I reda Zvijezda koljena II reda 6 1 + 6 = z + 1 = 7 1 1, 4 3, 6 2 + 5 = z + 1 = 7 2 5 3 + 4 = z + 1 = 7 4 3 2, 5 Redoslijed paljenja: 1 – 5 – 3 – 4 – 2 – 8 – 1 Napomena: Kod zvijezde II reda koljena su odmaknuta za dvostruki kut od položaja GMT Kod ovih izvedbi nije moguće postići potpunu uzdužnu simetriju koljenastoga vratila

  25. Primjer: 2T proces, neparni broj cilindara  = 2 z = 9 Zvijezda koljena I reda Zvijezda koljena II reda 5 1 9 1 + 9 = z + 1 = 10 1 9 8 2 + 8 = z + 1 = 10 2 6 4 3 7 3 + 7 = z + 1 = 10 8 2 4 + 6 = z + 1 = 10 4 6 7 3 5 = (z + 1)/2 = 5 5 Napomena: Kod zvijezde II reda koljena su odmaknuta za dvostruki kut od položaja GMT Redoslijed paljenja: 1 – 8 – 3 – 6 – 5 – 4 – 7 – 2 – 9 – 1 Kod ovih izvedbi nije moguće postići potpunu uzdužnu simetriju koljenastoga vratila

  26. Zvijezde koljena za 4T motor s različitim brojem koljena Zvijezde koljena I. reda Zvijezde koljena II. reda

  27. Glavni rukavac koljenastoga vratila (mjesto b, moment od cilindra br. 1) (mjesto c, moment od cil. br. 1+2) (e, cil. br. 1+2+3+4) (d, cil. br. 1+2+3) (f, cil. br. 1+2+3+4+5) (g, cil. br. 1+2+3+4+5+6) Moment na koljenastom vratilu na različitim mjestima duž koljenastoga vratila (na različitim glavnim rukavcima) Max. amplitude momenta (od vrha do vrha) Zamašnjak i spojka

  28. a Koljenasti mehanizam V8 motora s prikazanim ravninama pojedinačnih koljenastih mehanizama

  29. Ukupne sile opterećenja na glavnom rukavcu rezultat su djelovanja sila u mehanizmima susjednih cilindara

  30. Uravnoteženje centrifugalnih sila 1 koljena pomoću 2 protuutega Uravnoteženje centrifugalnih sila 2 koljena pomoću 2 protuutega

  31. 2T motor s 2 cilindra u liniji a zvijezda koljena I. reda, b zvijezda koljena II. reda, c prikaz koljena i sila koja djeluju na koljenu (centrifugalna sila Fr, sila I reda PI i sila II reda PII), d dijagrami za sume sila, e dijagrami za sumu momenata od sila II reda (desno su na slici dijagrami momenata od centrifugalnih sila – gore i od sila I. reda – dolje), Suma sila II reda je različita od nule. Suma momenata od centrifugalnih sila i sila I reda je različita od nule. Sve ostale sume jednake su nuli.

  32. Motor s 3 cilindra u liniji a zvijezda koljena I reda, b zvijezda koljena II reda, c aksonometrijski prikaz koljena, d suma momenata od centrifugalnih sila, e suma momenata od sila I reda, f suma momenata od sila II reda, g prikaz položaja vektora centrifugalnih sila, h raspored protuutega.

  33. Cil. 1 Cil. 5 Cil. 4 Cil. 3 Cil. 2 Cil. 3 Cil. 1 Cil. 5 Cil. 2 Cil. 4 Zvijezda koljena I reda s rasporedom koljena Redoslijed paljenja (ovdje) 1-2-4-5-3 Razmak (kut) paljenja  = 4/5 = 144o Udaljenost koljena od težišta Koljenasto vratilo za 4T motor s 5 cilindara u liniji Cil. 1 Motor s 5 cilindara u liniji i raspored protuutega za uravnoteženje momenta (redoslijed paljenja 1-2-4-5-3-1

  34. 4T motor s 4 cilindra u liniji a raspored i suma centrifugalnih sila b raspored i suma sila I reda c raspored i suma sila II reda d momenti od centrifugalnih sila i suma e momenti od sila I reda i suma f momenti od sila II reda i suma Kod ove izvedbe uravnotežene su sve sile i momenti, osim sila drugoga reda. Zbog toga se kod ove izvedbe motora često koristi dodatno uravnoteženje Lancasterovim protuutezima drugoga reda.

  35. 4T motor s 6 cilindra u liniji a raspored i suma centrifugalnih sila b raspored i suma sila I reda c raspored i suma sila II reda d momenti od centrifugalnih sila i suma e momenti od sila I reda i suma f momenti od sila II reda i suma Kod ove izvedbe motora su sve sile i momenti uravnoteženi unutar mehanizma motora

  36. 4T motor s 8 cilindra u V rasporedu s kutom 90o a raspored i suma centrifugalnih sila b raspored i suma sila I reda c raspored i suma sila II reda d momenti od centrifugalnih sila i suma e momenti od sila I reda i suma f momenti od sila II reda i suma

  37. Motor s 3 cilindra u liniji a prikaz rasporeda koljena b vektorska suma centrifugalnih sila c suma momenata od centrifugalnih sila d raspored protuutega za uravnoteženje momenata od centrifugalnih sila

  38. 4T motor s 4 cilindra u bokser izvedbi a zvjezde koljena I i II reda b raspored koljena c suma momenata od sila II reda Kod ovoga motora neuravnoteženi su samo momenti sila drugoga reda.

  39. Motor s 9 cilindra u liniji gore raspored koljena dolje I zvijezda koljena I reda i suma momenata od sila I reda dolje II zvijezda koljena II reda i suma momenata od sila II reda

  40. 2 cil 60o V 2 cil 90o V 2 cil u liniji 2 cil 45o V Oznaka 2 cil u liniji 2 cil bokser Zvijezda I reda Skica kolj. vratila 1 koljeno 1 koljeno 1 koljeno 2 koljena 2 koljena Izvedba kolj. vratila 2 koljena Kutovi paljenja Inercijske sile (neuravnot.) I reda II reda Mom. Inerc. sila (neuravn.) I reda II reda Inercijske sile višeg reda i njihovi momenti Protuutezi: broj veličina utrošak rada velik velik velik velik velik velik Torzijske vibracije, kritične vrijednosti dobre dobre dobre skromno prihvatljivo skromno prihvatljivo Dinamičko ponašanje prihvatljivo prihvatljivo prihvatljivo skromno prihvatljivo skromno Ponašanje prihvatljivo prihvatljivo

  41. 4 cil bokser 4 cil u liniji 4 cil 2x180o V Oznaka 3 cil u liniji 4 cil u liniji Zvijezda I reda Skica kolj. vratila 4 koljena 4 koljena 2 koljeno Izvedba kolj. vratila 4 koljena 3 koljena Kutovi paljenja Inercijske sile (neuravnot.) I reda II reda Mom. Inerc. sila (neuravn.) I reda II reda Inercijske sile višeg reda i njihovi momenti Protuutezi: broj veličina utrošak rada umjeren umjeren velik mali Torzijske vibracije, kritične vrijednosti dobro umjeren dobre dobre skromno dobro prihvatljivo Dinamičko ponašanje srednje dobro loše dobro prihvatljivo Ponašanje srednje srednje loše

  42. 4 cil 90o V Oznaka 4 cil 2x90o V 4 cil 2x90o V 5 cil u liniji 4 cil 2x90o V Zvijezda I reda Skica kolj. vratila 2x120o kolj. pod 60o Izvedba kolj. vratila 5 koljena 2 koljena pod 90o 2 koljena 2 koljena Kutovi paljenja Inercijske sile (neuravnot.) I reda II reda Mom. Inerc. sila (neuravn.) I reda II reda Inercijske sile višeg reda i njihovi momenti Protuutezi: broj veličina utrošak rada mali mali srednji umjeren mali Torzijske vibracije, kritične vrijednosti umjereno umjereno dobre dobre dobre umjereno Dinamičko ponašanje umjereno umjereno umjereno umjereno Ponašanje umjereno umjereno umjereno umjereno umjereno

  43. Oznaka 6 cil u liniji 6 cil u liniji 6 cil 60o V 6 cil bokser 6 cil 60o V Zvijezda I reda Skica kolj. vratila 6 kolj pod 120o 2 koljena po 60o 3 kolj pod 120o Izvedba kolj. vratila 6 koljena po 60o 6 koljena po 120o Kutovi paljenja Inercijske sile (neuravnot.) I reda II reda Mom. Inerc. sila (neuravn.) I reda II reda Inercijske sile višeg reda i njihovi momenti Protuutezi: broj veličina utrošak rada velik srednji mali srednji mali Torzijske vibracije, kritične vrijednosti prihvatljivo umjerene dobre umjerene dobro umjereno Dinamičko ponašanje prihvatljivo dobro umjereno dobro Ponašanje umjereno prihvatljivo dobro umjereno dobro

  44. Oznaka 7 cil u liniji 8 cil u liniji 6 cil 3x90o V 6 cil 3x120o V 6 cil 3x180o V Zvijezda I reda Skica kolj. vratila 3 kolj pod 120o 3 koljena Izvedba kolj. vratila 8 koljena 3 kolj pod 120o 3 kolj pod 120o Kutovi paljenja 2T Inercijske sile (neuravnot.) I reda II reda Mom. Inerc. sila (neuravn.) I reda II reda Inercijske sile višeg reda i njihovi momenti Protuutezi: broj veličina utrošak rada srednji srednji dobar velik velik Torzijske vibracije, kritične vrijednosti dobre dobre umjereno umjerene umjereno prihvatljivo prihvatljivo Dinamičko ponašanje dobro prihvatljivo prihvatljivo loše prihvatljivo Ponašanje umjereno prihvatljivo prihvatljivo

  45. Oznaka 8 cil 4x90o V 8 cil 60o V 8 cil u liniji 8 cil 4x180o V 8 cil bokser Zvijezda I reda Skica kolj. vratila 8 koljena 4 kolj po 90o 4 kolj po 90o 4+4 kolj na 30o 4 kolj po 180o Izvedba kolj. vratila duplo paljenje Kutovi paljenja Inercijske sile (neuravnot.) I reda II reda Mom. Inerc. sila (neuravn.) I reda II reda Inercijske sile višeg reda i njihovi momenti Protuutezi: broj veličina utrošak rada velik srednji umjeren srednji mali Torzijske vibracije, kritične vrijednosti prihvatljive prihvatljive umjerene srednje srednje Dinamičko ponašanje prihvatljivo dobro dobro umjereno prihvatljivo Ponašanje prihvatljivo dobro prihvatljivo dobro prihvatljivo

  46. F - centrifugalna sila PI - inerc. translacijska sila 1. reda PII- inerc. translacijska sila 2. reda MF - moment centrifugalnih sila MI - moment sila 1. reda MII - moment sila 2. reda Primjeri uravnoteženosti koljenastih mehanizama motora s više cilindara

  47. URAVNOTEŽENJE PREOSTALIH SILA I MOMENATA PAROVIMA LANCASTEROVIH PROTUUTEGA

  48. Uravnoteženje preostale inercijalne sile II reda za 4T motor s 4 cilindra u liniji Lancasterovi protuutezi II reda Nazubljeni remen

  49. Primjena vertikalnog pomaka Lancasterovih protuutega za dodatno uravnoteženje momenta na koljenastom vratilu od inercijskih sila

  50. Smještaj Lancasterovih protuutega u uljnu kadu motora

More Related