Motori 4. predavanje

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Motori 4. Predavanje Motori s više cilindara Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2006. 1

Motori

4. predavanje



MOTORI S VIŠE CILINDARA



STANDARDNO OZNAČAVANJE CILINDARA MOTORA (ISO 1205, ISO 2276)

12

34 5

6 78

Smjer odbrojavanja

Pogonska strana

Pogonska strana

Lijeva strana

Desna strana

A1A2

A3A4

A5A6

B1B2

B3B4

B5B6

Lijevi Desni

Određivanje smjera vrtnje (gledano prema spojci motora)



IZNIMNO OZNAČAVANJE CILINDARA VOZILSKIH MOTORA (DIN 73021)

123

45

678

Smjer odbrojavanja

Pogonska strana

Zbog ovoga je potrebno na početku razgovora s partnerom uskladiti sistem označavanja cilindara, kako bi bili sigurni da razgovaramo o istome cilindru.



RASPORED CILINDARA

Linijski Raspored u V Reducirani V Bokser



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



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



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



Koncept raspodjele procesa pojedinih cilindara po periodi procesa jednoga cilindra

• 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.

A

B

O

M

Mmax

00 180 360 540 720

Mom

ent

Kut koljena

Zbog jednostavnosti izlaganja je pretpostavljeno da dobivamo

pogonski moment samo tijekom ekspanzije u cilindru



M

Mmax

00 180 360 540 720

Mom

e nt

Kut koljena

Za 1 cilindar

Za 4 cilindra

Pretpostavka: Svi cilindri pale istovremeno

Msr

M

Msr

00 180 360 540 720

Mom

e nt

Kut koljena

M

Mmax

00 180 360 540 720

Pretpostavka: Po dva cilindra pale istovremeno tijekom svakog okretaja. Obzirom na 4T proces paljenje u jednom cilindru se vrši tek svaki drugi okretaj.

Za 4 cilindraZa 1 cilindar



M

0

0 180 360 540 720

Mom

ent

Kut koljena

M

Mmax = Msr

00 180 360 540 720

Mom

ent

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:

Za 4 cilindra

Za 1 cilindar

z

gdje je:

- taktnost procesa ( = 2 ili 4)

z - broj cilindara u redu ili koljena na koljenastom vratilu



Rezultirajući (ukupni) momentMoment od sila tlaka plina

Moment od inercijskih sila

Krivulje promjene momenta za 1 cilindar 4T motora



Moment na koljenastom vratilu 4T Ottovog motora

Moment za 1 cilindar Moment za 4 cilindra



Moment na koljenastom vratilu 4T dizelskog motora

Moment za 1 cilindar Moment za 4 cilindra



Promjena momenta na spojci koljenastoga vratila za motor s različitim broj cilindara z

(od 1 do 12)

M

Nm

Kut koljena



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



Zadatak: Zadržavanje razmaka paljenja uz postizanje uravnoteženja momenata centrifugalnih sila

Rješenje: Uzdužno simetrični raspored koljena za najmanji rezultirajući moment od centrifugalnih sila

a je razmak među cilindrima, FR je centrifugalna sila jednoga koljena

Uravnoteženje inercijskih sila mehanizma

0 RF 0 RF 0 RF

RR FaM 4 RR FaM 2 0RM

Os rotacijeOs težišta sustava

Koljenasto vratilo

a

a



Integralna košuljica Suha košuljica Mokra košuljica

Razmak cilindara a = aZ

Izvedba motora Linijski raspored cilindara V motor Hlađen zrakom

Košuljica Integralna suha mokra Integralna mokra



RASPORED KOLJENA I REDOSLIJED PALJENJA



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:

z



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

32

1, 4

2, 3 2 + 3 = 5 = z + 1

1 + 4 = 5 = z + 1

Uvjet uzdužne simetrije

Rasporedom koljena moramo postići:

1

4

32

1, 4

2, 3 2 + 3 = 5 = z + 1

Uvjet uzdužne simetrije

Zvijezda koljena

Izvedba koljenastoga vratila



= 4

z = 6

3 + 4 = 7 = z + 1

1 + 6 = 7 = z + 1

Mogući redoslijed paljenja:

1 – 5 – 3 – 6 – 2 – 4 – 1 najpovoljniji1 – 2 – 4 – 6 – 5 – 3 – 1 manje povoljan1 – 5 – 4 – 6 – 2 – 3 – 1 manje povoljan1 – 2 – 3 – 6 – 5 – 4 – 1 najnepovoljniji

Primjer: 4T proces, parni broj cilindara

2 + 5 = 7 = z + 1

1, 6

2, 5 3, 4

Smjer vrtnje

Zvijezda koljena I reda = raspored koljena na koljenastom vratilu Zvijezda koljena II reda

1, 6

3, 4

Smjer vrtnje

2, 5

Napomena:

Kod zvijezde II reda koljena su odmaknuta za dvostruki kut od položaja GMT

o

z120

3

2

6

4

Poželjno je postići redoslijed paljenja u kojemu neće doći do uzastopnog paljenja u dva susjedna cilindra



Primjer: 4T proces, neparni broj cilindara

= 4

z = 9

o

z80

9

4

Redoslijed paljenja:

1 – 3 – 5 – 7 – 9 – 8 – 6 – 4 – 2 – 1

Zvijezda koljena I reda

1

4

2

3

56

7

8

9 1 + 9 = z + 1 = 10

2 + 8 = z + 1 = 10

3 + 7 = z + 1 = 10

4 + 6 = z + 1 = 10

5 = (z + 1)/2 = 5

Zvijezda koljena II reda

Napomena:


1

4

2

3

5

6

7

8

9

Kod ovih izvedbi nije moguće postići potpunu uzdužnu simetriju koljenastoga vratila



Primjer: 2T proces, parni broj cilindara

= 2

z = 6

o

z60

36

2


Napomena:


1, 4 3, 6

2, 5Redoslijed paljenja:

1 – 5 – 3 – 4 – 2 – 8 – 1


1

2

3 4

5

6 1 + 6 = z + 1 = 7

2 + 5 = z + 1 = 7

3 + 4 = z + 1 = 7




Primjer: 2T proces, neparni broj cilindara

= 2

z = 9

o

z40

9

2

Redoslijed paljenja:

1 – 8 – 3 – 6 – 5 – 4 – 7 – 2 – 9 – 1


1

4

2

3

56

7

8

9 1 + 9 = z + 1 = 10

2 + 8 = z + 1 = 10

3 + 7 = z + 1 = 10

4 + 6 = z + 1 = 10

5 = (z + 1)/2 = 5


Napomena:


1

4

2

3

5

6

7

8

9




Zvijezde koljena I. reda

Zvijezde koljena II. reda

Zvijezde koljena za 4T motor s različitim brojem koljena



Glavni rukavac koljenastoga vratila (mjesto b, moment od cilindra br. 1)

(mjesto c, moment od cil. br. 1+2)

(d, cil. br. 1+2+3) (e, cil. br. 1+2+3+4)

(f, cil. br. 1+2+3+4+5) (g, cil. br. 1+2+3+4+5+6)

Max. amplitude momenta (od vrha do vrha)

Zamašnjak i spojka

Moment na koljenastom vratilu na različitim mjestima duž koljenastoga

vratila (na različitim glavnim rukavcima)



a

Koljenasti mehanizam V8 motora s prikazanim ravninama pojedinačnih koljenastih mehanizama



Ukupne sile opterećenja na glavnom rukavcu rezultat su

djelovanja sila u mehanizmima susjednih cilindara



Uravnoteženje centrifugalnih sila 1 koljena pomoću 2 protuutega

Uravnoteženje centrifugalnih sila 2 koljena pomoću 2 protuutega



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.



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.



Koljenasto vratilo za 4T motor s 5 cilindara u liniji

Cil. 1

Cil. 1

Cil. 4

Cil. 3Cil. 2

Cil. 5

Cil. 1Cil. 2

Cil. 3Cil. 4

Cil. 5

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

Motor s 5 cilindara u liniji i raspored protuutega za uravnoteženje momenta (redoslijed paljenja 1-2-4-5-3-1




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.










Kod ove izvedbe motora su sve sile i momenti uravnoteženi unutar

mehanizma motora



4T motor s 8 cilindra u V rasporedu s kutom 90o










a prikaz rasporeda koljena

b vektorska suma centrifugalnih sila

c suma momenata od centrifugalnih sila

d raspored protuutega za uravnoteženje momenata od centrifugalnih sila



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.




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



Oznaka 2 cil u liniji 2 cil u liniji 2 cil bokser 2 cil 45o V 2 cil 60o V 2 cil 90o V

Zvijezda I reda

Skica kolj. vratila

Izvedba kolj. vratila 2 koljena 2 koljena 2 koljena 1 koljeno 1 koljeno 1 koljeno

Kutovi paljenja

Ponašanje

Inercijske sile (neuravnot.)I redaII reda

Mom. Inerc. sila (neuravn.)I redaII reda

Inercijske sile višeg reda i njihovi momenti

Protuutezi: brojveličinautrošak rada

Torzijske vibracije, kritične vrijednosti

Dinamičko ponašanje

velik velik velik velik velik velik

dobre dobre dobre

skromno

prihvatljivo

prihvatljivo

prihvatljivo

prihvatljivo

prihvatljivo

prihvatljivo

prihvatljivo

prihvatljivo

skromno

skromno

skromno



Oznaka 3 cil u liniji 4 cil u liniji 4 cil u liniji 4 cil 2x180o V 4 cil bokser

Zvijezda I reda

Skica kolj. vratila

Izvedba kolj. vratila 3 koljena 4 koljena 4 koljena 2 koljeno 4 koljena

Kutovi paljenja

Ponašanje







umjeren velik mali

dobre skromno dobre

loše

srednje

srednje

prihvatljivo

prihvatljivo

lošedobro

dobrodobroumjeren

umjeren

dobro

srednje



Oznaka 4 cil 2x90o V 4 cil 2x90o V 4 cil 2x90o V 4 cil 90o V 5 cil u liniji

Zvijezda I reda

Skica kolj. vratila

Izvedba kolj. vratila 2 koljena 2 koljena pod 90o 2x120o kolj. pod 60o 5 koljena

Kutovi paljenja

Ponašanje







umjeren mali mali mali srednji

dobre dobre dobre

umjereno

umjereno

umjereno

umjereno umjereno

umjereno

umjereno

umjereno

umjereno

umjereno

umjereno

umjereno

2 koljena



Oznaka 6 cil u liniji 6 cil u liniji 6 cil 60o V 6 cil 60o V 6 cil bokser

Zvijezda I reda

Skica kolj. vratila

Izvedba kolj. vratila 6 koljena po 60o 6 koljena po 120o 2 koljena po 60o 3 kolj pod 120o 6 kolj pod 120o

Kutovi paljenja

Ponašanje







srednji mali velik srednji mali

umjerene dobre

umjereno

umjereno

dobro

dobro

prihvatljivo

prihvatljivo dobro

dobro

dobroprihvatljivoumjerene

umjereno

umjereno



Oznaka 6 cil 3x90o V 6 cil 3x120o V 6 cil 3x180o V 7 cil u liniji 8 cil u liniji

Zvijezda I reda

Skica kolj. vratila

Izvedba kolj. vratila 3 kolj pod 120o 3 koljena 8 koljena

Kutovi paljenja

Ponašanje







srednji srednji dobar velik velik

dobre dobre umjerene

dobro

umjereno

prihvatljivo

loše

prihvatljivo

prihvatljivo prihvatljivo

prihvatljivo

2T

3 kolj pod 120o3 kolj pod 120o

umjereno

prihvatljivo

prihvatljivo

umjereno



Oznaka 8 cil u liniji 8 cil 4x90o V 8 cil 4x180o V 8 cil bokser 8 cil 60o V

Zvijezda I reda

Skica kolj. vratila

Izvedba kolj. vratila 8 koljena 4 kolj po 90o 4 kolj po 180o 4 kolj po 90o 4+4 kolj na 30o

Kutovi paljenja

Ponašanje






velik srednji mali umjeren srednji

umjerene srednje srednje

dobro

prihvatljivo

prihvatljivo

dobro

dobro

umjereno

prihvatljivo

dobro

prihvatljivo

prihvatljivo


prihvatljive prihvatljive

duplo paljenje



Primjeri uravnoteženosti koljenastih mehanizama motora s više cilindara

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



URAVNOTEŽENJE PREOSTALIH SILA I MOMENATA PAROVIMA LANCASTEROVIH PROTUUTEGA



Lancasterovi protuutezi II reda

Nazubljeni remen

Uravnoteženje preostale inercijalne sile II reda za 4T motor s 4 cilindra u liniji



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



Smještaj Lancasterovih protuutega u uljnu kadu motora



IZVEDBE V MOTORA S MALIM BROJEM CILINDARA



Smaknuti rukavci koljena kako bi se kod maloga broja koljena i neprikladnog V kuta mogla dobiti ravnomjerna razdioba

paljenja cilindara tijekom procesa motora ili kako bi se

uravnotežio mehanizam motora



V2 motor Honda s malim kutem V i odgovarajućim pomakom rukavaca na koljenu za potpuno uravnoteženje sila 1. reda

Da bi se dobilo uravnoteženje inercijskih sila 1. reda kod V izvedbe motora, kut V bi trebao biti 90o. Kako je kut V kod izvedenog motora jednak 52o, odabran je pomak rukavaca na koljenu od

76o, tako da je 52 + 76/2 = 52 + 38 = 90o



Izvedba smaknutih rukavaca koljena



Koljenasto vratilo motora VW VR6

Redoslijed paljenja

Cilindri

Cilindri Cilindri

Rukavac



VIBRACIJE



Jednostavni oscilator s jednim stupnjem slobode

KrutostMasaPrigušenje

Frekvencija

N1 Vlastita frekvencija sistema

Jednostavni oscilator s jednim stupnjem slobode s vanjskom silom pobude Pn

Frekvencija

N2 Vlastita frekvencija sistema

Trajna amplituda u rezonanciji



Oscilator s dva stupnja slobode

Ustaljeni odziv oscilatora s dva stupnja slobode

FrekvencijaN1 N2

Oblici vlastitih vibracija

1. oblik vlastitih vibracija, frekvencija N1

2. oblik vlastitih vibracija, frekvencija N2

Rezonancije s dvije vlastite frekvencije



1 okretaj koljena

1. red

2. red

(Sinteza pobude)

+

Odziv n-tog reda

Amplituda odziva n-tog reda

Fazni kut odziva n-tog reda

(Sinteza odziva)

Za linearni oscilator n-tog reda, pobuda Pn će prouzročiti samo odziv n-tog reda

+



Amplituda X

Frekvencija f

Frekvencija

Amplituda X

Prikaz odziva oscilatora s prigušenjem na pobudu u

frekventnom području

Prikaz promjene odziva oscilatora s prigušenjem

na pobudu u frekventnom području kod smanjenja

mase M (M < M’)



Povećanje prigušenja

Dodavanje prigušnog sistema

Dodavanje antirezonatora



Elastične vibracije strukture broda



Podesivi protuutezi za uravnoteženje momenata I reda

Standardno uravnoteženje

Uravnoteženje za horizontalni moment

Uravnoteženje za vertikalni moment

Naprijed

Otraga

Podesivi protuutezi

Podesivi protuutezi

Glavni protuuteg

Glavni protuuteg



Uravnoteženje vertikalnih momenata savijanja (gore) ili

horizontalnih momenata (dolje) primjenom podesivih protuutega

na koljenastom vratilu i para Lancasterovih protuutega na pogonu bregastoga vratila

Naprijed

NatragUravnoteženje za smanjenje vertikalnog momenta

Uravnoteženje za smanjenje horizontalnog momenta

F1c rezultanta sila Lancasterovih protuutega

Centrifugalna sila, rotira s koljenastim vratilom

Stražnji kraj



Kompenzacija momenta M2V drugoga reda pomoću para Lancasterovih protuutega II reda

Stražnji čvor



Kompenzacija momenta M2V drugoga reda pomoću momenta M2C od 2 para Lancasterovih protuutega II reda

Os koljenastoga vratila



Lancasterovi protuutezi s pogonom elektromotorom za kompenzaciju vibracija

krme brodaA - ServomotorB - Par zupčanikaC - Protuutezi

Glavni motor

Lancasterovi protuutezi 2. reda na pogon elektromotorom



Bočno ukrućenje motora na strukturu broda

Mehaničko Hidrauličko



Mehanički Hidraulički

Bočni oslonci motora

Tlocrt

Bokocrt

Frikcijski sloj



Debalansirano vratilo kao mogući oscilator



Odziv debalansiranog vratila pri različitim brzinama vrtnje



Elastični oslonci motora



Kruta montaža

Elastična montaža

Komfor putnika

Komfor putnika

Vibracije uglavnom izolirane

Strukturna buka i nisko frekventne

vibracije

Buka i vibracije

Buka i vibracije



UZDUŽNE VIBRACIJE KOLJENASTOGA VRATILA



Prigušivač uzdužnih (aksijalnih) vibracija koljenastoga vratila

Oslonac glavnog ležaja br. 1

Slobodni kraj koljenastoga vratila



Prigušivač uzdužnih vibracija koljenastoga vratila

Glavni ležaj

Prigušivač torzijskih vibracija

Prirubnica na slobodnom kraju koljenastoga vratila

Podesivi prigušni ventil

Zbog vrlo velikog omjera stapaja prema razmaku cilindara, koljenasto vratilo ima veliku elastičnost po dužini, tako da su pojačane uzdužne vibracije duž osi koljenastoga vratila. Te je vibracije potrebno umiriti kako ne bi došlo do povećanja naprezanja na dijelovima.



TORZIJSKE VIBRACIJE



Realni sustav pogona broda

Zamjenski sustav pogona broda s inercijskim diskovima

Zamjenski sustav pogona broda

Propeler

Generator

Reduktor

Motor sa zamašnjakom

GeneratorReduktor

Za

ma

šn

jak

Pro

pe

ler M

oto

r



Red paljenja Zamjena realnog sustava torzijskog oscilatora odgovarajućim

pojednostavnjenim sustavom



Jednadžba gibanja za sustav ravnoga

torzijskog oscilatora

Moment inercije Viskozno prigušenje Elastična deformacija

Vanjska pobuda



Jednadžba gibanja za sustav torzijskog

oscilatora s račvanjem



Sustav torzijskog oscilatora s

prijenosnikom



Čvor

Prvi oblik vlastitih vibracija torzijskog sustava



Vlastite vibracije homogenog torzijskog sustava. Sve krutosti k i momenti inercije J = su jednaki.

Osnovna vlastita frekvencija je J

kf

1

0



Fourierova analiza za pogonski moment

Red

har

mo n

i ka

Red

har

mo n

i ka

2T motor4T motor

Am

plit

ud

e i f

azn

i po

mac

i har

mo

nik

a

Am

plit

ud

e i f

azn

i po

mac

i har

mo

nik

a



Ottov motor Dizelski motor

Motor s prednabijanjem

Motor sa slobodnim usisom

Motor s prednabijanjem

Motor sa slobodnim usisom



Naprezanja na koljenastom vratilu prouzročena radom motora i torzijskim vibracijama

Brzina vrtnje

Zabranjena područja za duži rad



Smithov dijagram naprezanja



Vibracije pri boravku u području rezonancije

Sustav bez prigušivanja Sustav s prigušivanjem



Spori prolaz kroz područje rezonancije Brzi prolaz kroz područje rezonancije

Torzijske vibracije sustava prilikom prolaza kroz područje rezonancije

Veliki kut otklona znači velike elastične deformacije i velika naprezanja u dijelovima



Prigušivači torzijskih vibracija

Inercijska masa

Guma (prigušivač)

Prirubnica

Inercijska masa

Guma

Viskozni prigušivač

(ulje)

Vodilica

Prirubnica

Viskozni i elastični prigušivač torzijskih vibracija MAN

Viskozni i elastični prigušivač torzijskih vibracija s gumom

Viskozni i elastični prigušivač torzijskih vibracija s gumom



Geislingerov prigušivač

Prigušivači torzijskih oscilacija

1 – prsten vezan kruto na koljenasto vratilo, 2 – elastična pera, 3 – odstojnici, 4 – inercijska masa, 5 – bočni prsteni, (inercijsku masu čine dijelovi 3, 4 i 5, prigušno djelovanje se postiže preljevanjem ulja mimo elastičnih pera s njihove

jedne na drugu stranu)



Torzijski prigušivač s Coulombovim trenjem

1 – dijelovi prstena inercijske mase, 2 – opruga, 3 – tarna obloga, 4 - prirubnica



Antirezonancijski prigušivač torzijskih vibracija s njihajućim protuutezima



Pogonski sustav motora u temeljnoj izvedbi

Zbog prevelikih naprezanja u području brzine vrtnje oko 40 min-1, taj je dio zabranjen za rad

Rješenje A

Rješenje A

Zamjenski modelDodatni moment inercije

2. oblik

1. oblik

Oblici vibracija



Pogonski sustav motora u izvedbi s prigušivačem vibracija

Amplitude vibracija i naprezanja na vratilima su smanjena, tako da je moguće raditi na svim

brzinama vrtnje



Pogonski sustav motora u izmijenjenoj izvedbi

Promjenom promjera vratila izmijenila se torzijska krutost dijelova i vlastite frekvencije

sustava, tako da su područja rezonancije premještena izvan područja rada.



ANALIZA KLIZNIH LEŽAJA MOTORA



Razdioba hidrodinamičkog tlaka u kliznom ležaju motora

Tlak zbog rotacije

Tlak zbog istiskivanja ulja

Rezultirajući tlak

Minimalna debljina uljnog filma

Ležajna šalica

Rukavac



Prikaz izmještanja rukavca u ležaju velike

pesnice ojnice

Relativna ekscentričnost

Provrt ležaja

GMT za izmjenu medija

GMT za paljenje

Položaj kada rukavac stoji koncentrično u

provrtu ležaja

Radijalna zračnost ležaja

Najmanji razmak među ležajnim površinama

Smjer vrtnje

Koncentrični položaj

Ležaj

Rukavac

Dodir rukavca i ležaja

Mjesto najmanjeg razmaka površina rukavca i ležaja

Mjesto najmanjeg razmaka



Hidrodinamički pogodno područje za izlaz provrta za dovod ulja u ležaj

Opseg rukavca Stupnjeva

Tla

k u

sloj

u ul

ja

Stu

pnje

va

Rad

ni p

roce

s m

otor

a

Promjena tlaka u uljnom sloju u kliznom ležaju

motora

Što je veća zračnost između provrta ležaja i promjera rukavca (npr. kod većeg habanja ležaja), površina nošenja se smanjuje i maksimalni tlak u uljnom sloju se povećava. Mjesto maksimalnoga tlaka se tijekom procesa izmješta po obodu ležaja. Ponavljano veliko mehaničko opterećenje koje se s ulja prenosi na ležajnu površinu može izazvati zamor materijala u ležajnom sloju.



Faze rada kliznog ležaja

Mirovanje Prijelazno trenje Hidrodinamičko klizanje



Razdioba tlaka po opsegu ležajaa Mala zračnost ležaja, niži maksimalni tlak, veća min. debljina uljnog filma

b Povećana zračnost ležaja, viši maksimalni tlak, manja min. debljina uljnog filma



Uzdužna razdioba tlaka u kliznom ležaju

Puna površina Površina s kanalom za razvod ulja

Nakošeni rukavac u

ležaju



Dijagram izmještanja letećega rukavca u kliznom ležaju velike pesnice ojnice Ottovog motora

Ležaj Rukavac

Ovdje je koordinatni sustav vezan na rukavac

Krivulja s mjestima najmanjih zazora



Ležaj Rukavac

Dijagram izmještanja letećega rukavca u kliznom ležaju velike pesnice ojnice dizelskog motora



Ležaj Rukavac

Dijagram izmještanja glavnog rukavca u prvom ležaju koljenastog vratilg Ottovog motora



Ležaj Rukavac

Dijagram izmještanja glavnog rukavca u kliznom ležaju br. 2 Ottovog motora



Ležaj Rukavac

Dijagram izmještanja glavnoga rukavca u kliznom ležaju br. 2 dizelskog motora



UJEDNAČAVANJE KUTNE BRZINE KOLJENASTOGA VRATILA POMOĆU ZAMAŠNJAKA





Tangencijalna sila (odn. moment) na koljenastom vratilu

Kutna brzina koljenastog vratila

Promjena kinetičke energije koljenastog vratila



A1

A2

A3 A4

A = W

sr

0

0

Moment motora Moment pogonjenog stroja

Kutna brzina

Ekin

Ekin,sr

max

min

A1 A2

A3 A4

Kutna brzina koljenastoga vratila

Moment motora i pogonjenog stroja

Kinetička energija masa u gibanju

Kut

Kut

Kut



J potrebni moment inercije zamašnjaka







Zahvaljujemo na pozornosti

Documents

Motori 4. predavanje