420 likes | 840 Views
Vélfræði – almennt um vélar. Sigurður Þór Ágústsson. Vélfræði – hvað er vél?. Vél er í vísindalegum skilningi fyrirbæri sem flytur eða umbreytir orku. Vél á í daglegu tali við um búnað sem vinnur eða aðstoðar við vinnu og samanstendur af hreyfanlegum hlutum.
E N D
Vélfræði – almennt um vélar Sigurður Þór Ágústsson
Vélfræði – hvað er vél? • Vél er í vísindalegum skilningi fyrirbæri sem flytur eða umbreytir orku. • Vél á í daglegu tali við um búnað sem vinnur eða aðstoðar við vinnu og samanstendur af hreyfanlegum hlutum. • Dæmi um einfalda vél er vogarstöng sem samanstendur af hreyfanlegri vogarstöng og vogarás.
Hvað er vél? • Vogarstöng er stjarfur hlutur sem snúið er um vogarás til þess að margfalda þann kraft sem beitt er á gefin hlut. • Dæmi um verkfæri sem beitt er í þessum tilgangi er t.d. kúbein.
Hvað er vél? • Þar sem vinna er kraftur margfaldaður með vegalengd er hægt að draga úr nauðsynlegum krafti til þess að lyfta einhverju með því að auka lengdina á vogarstönginni og auka þar með vegalengdina sem þarf til að framkvæma sambærilega vinnu. Þetta er kallað að breyta kraftahlutfallinu.
er vél sem nýtir bruna eða sprengingu til að knýja áfram vinnu t.d. stimpils. Blöndu af súrefni og eldsneyti er þjappað saman í brunahólfi (strokk) og ýmist verður sjálfsíkveikja eða kveikjuhetta notuð til að kalla fram sprengingu í blöndunni. Við þetta þrýstist stimpillinn frá og knýr áfram sveifarás vélarinnar. Nikolaus August Otto fann upp sprengihreyfilinn árið 1862 Sprengihreyfilleðabrunahreyfill
Tvígegnisvél - hefur tvo takta Fjórgengisvél - hefur fjóra takta Wankel-vél - Þríhyrnd hjámiðja Athugið! Þessar þrjár tegundir þarf að þekkja og geta skilgreint Tegundir sprengihreyfla
Tvígengisvélin dregur nafn sitt af tveimur slögum (ferðum) bullunnar í vinnuhring. Vinnuhringur tvígengisvélar er einn hringur á sveifarás í stað tveggja hringja í fjórgengisvélinni. Slögin tvö sem bullan fer heita: Þjapp-sogslag Afl-útblástursslag Tvígengisvél
A - Brunarými B - Afgasgrein C - Sveifarhús D - Kerti E – Bulla/Stimpill F - Einstefnuloki G - Sogrein (bensín, loft og smurolía inn) H - eldsneyti (bensín, loft og smurolía blandast) Grunnatriði D A E F B C G H
Í tvígengisvél er sveifarhúsið (þar sem sveifarásinn er) notað til að kom loft og bensínblöndunni ásamt smurolíu inní vélina. Smurolíunni er blandað saman við bensínið til að smyrja vélina. Þjapp- sogslag. Loft, bensín og olía inn
Þegar bullan er á uppleið er hún að þjappa blöndunni. Við það að bullan gengur upp myndast undirþrýstingur í sveifarhúsinu. Þegar bullan er komin framhjá skolloftsportinu (loftopi) þá dregst blandan inn vegna undirþrýstingsins. Þjapp- sogslag
Þegar bullan er alveg að verða kominn upp kviknar í blöndunni sem er í brunarýminu ofan við bullu. Síðan þegar bullan skríður yfir toppstöðu hefst aflslagið og þá þrýstir hita- og þrýstingsaukningin bullunni niður. Þá ýtist nýtt loft upp og brunnið út Afl- útblástursslag
Þegar bullan fer niður fyrir afgasportið (pústop) "To Exhaust" fer brennda loftið (pústið) út. Við það að bullan fer niður hækkar þrýstingurinn í sveifarhúsinu. Þegar bullan fer framhjá sogportinu hægra megin fer loftblandan upp og skolar afganginn af brennda loftinu út og þá er vélin tilbúinn í næsta vinnuhring Afl- útblástursslag
Hún hefur enga loka (ventla) sem einfaldar og léttir vélina töluvert. ( en til eru undantekningar þar sem vélar eru með útblástursloka) Tvígengisvélin hefur þrjá kosti fram yfir fjórgengisvélina
Einnig er aflslagið helmingi oftar en í fjórgengisvél sem gefur tvígengisvélinni meiri aflaukningu s.b. snjósleða og krossmótorhjól Tvígengisvélin hefur þrjá kosti fram yfir fjórgengisvélina
Að lokum þar sem það er engin smurolía í sveifarhúsinu er sama hvernig vélin snýr. Sem kemur sér vel í t.d. keðjusög og flugvélamótor Tvígengisvélin hefur þrjá kosti fram yfir fjórgengisvélina
Tvígengishreyfill Sprengirými Útblástur • Sveifarás Olíublandað loft inn Aflúrtak
Tvígengishreyfill Útblástur Olíublandað loft inn Sveifarás
Fjórgengisvél er tegund brunahreyfils, sem hefur fjóra takta í hverjum bruna í sprengirými vélarinnar Einn taktur kallast það þegar stimpill fer úr efri dástöðu í þá neðri eða öfugt. Þannig fer sveifarás vélarinnar tvo heila hringi til að stimpillinn hreyfist 4 takta. Fjórgengishreyfill
Til að skilja betur virkni véla er gott að skoða hvernig fallbyssan virkar hér til hliðar. Það sem er að gerast inn í fallbyssunni er að þegar kveikt er í púðrinu verður hita- og þrýstingsaukning sem ýtir kúlunni út. Munurinn er sá að stimpillinn sem kemur í stað kúlunnar er fastur við sveifarásinn og kemur upp aftur. Fjórgengishreyfill
Eldsneytisnýtni slíkra véla er 25 til 30% fyrir bensínvélar og 37 til 44% fyrir díeselvélar. Fjórgengisvélar eru algengustu vélar í ökutæjum, s.s. bílum, vörubílum og dráttarvélum. Fjórgengishreyfill
E- I knastás S – kerti W – kælirásir V – ventlar P – Stimpill R – Stimpilstöng C – Sveifarás Fjórgengishreyfill – helstu hlutar
Það sem er frábrugðið við tvígengisvélina eru ventlar Hér er stimpill í upphafstöðu (efri dástöðu) Fjórgengisvélin
SOGSLAG Sogventill opnast Loft dregst inn um soggrein inn í brunahólf Stimpill fer niður Fjórgengisvélin
ÞJAPPSLAG Ventar lokast Loft þjappast saman í brunahólfinu Stimpill fer upp Fjórgengisvélin
Þegar stimpillinn hefur komist í toppstöðu og loftið þjappast og hitnað kveikir neisti í blöndunni og sendir stimpilinn niður Fjórgengisvélin
AFLSLAG Ventlar lokaðir Sprenging í brunahólfi Sprengingin ýtir stimplinum niður Fjórgengisvélin
ÚTBLÁSTURSSLAG Útblástursventill opinn Afgasið fer út í pústið Stimpill fer upp Fjórgengisvélin
1 – Sogslag 2 – Þjappslag 3 – Aflslag 4 - Útblástursslag Fjórgengisvélin Kerti Knastásar Útblástursventill Sogventill Sveifarás Olía Panna
Línuvélar V- vélar Boxervélar Nokkrar gerðir af fjórgengisvélum
Línuvél Þá eru stimplarnir í einni röð Fjórgengishreyfill Stimpill Sveifarás
V- vél V-vélin tekur mun minna pláss en línuvél. Stimplar mynda V Fjórgengishreyfill
Boxervél Boxarinn er mun flatari en v-vélin Fjórgengishreyfill
1 – Loft inn frá soggrein 2 - Útblástur 3 - Vélarhús 4 – Loft / brunarými 5 / 7 - Stjörnugír 6 – Rótor / stimpill 8 - sveifarás 9 - Kerti Wankel-vélin
Loft og bensín sogast inn Sogslag Bensínblandan þjöppuð Útblástursslag Þjappslag Stimpillinn losar út afgas Aflslag Neisti kveikir í bensínblöndunni
Wankel - vélin Hjámiðja Sprenging - aflsslag Útblástur Neistikveikir í blöndunni Loftinntak Þjöppun
Svo eru það allir hinir hlutar vélarinnar Getið þið nefnt einhverja?