Физика процесса. Увеличиваем обороты.

Во сколько раз увеличится давление на опорные поверхности в КШМ, при увеличении оборотов двигателя в два раза?

Останется прежним...

vadim 08355 написал : Во сколько раз увеличится давление на опорные поверхности в КШМ, при увеличении оборотов двигателя в два раза?

Всё просто.

x=sqrt(sqr(Ls)-sqr(Lk*sin(Omega*t)))-Ls-Lk*(1-cos(Omega*t))

x - перемещение поршня как функция от t (времени)

Ls - длина шатуна Lk - длина кривошипа Omega - скорость вращения кривошипа

Начало отсчёта t0 - поршень в "нижнем" положении

Осталось два раза продифферинцировать и получить функцию ускорения поршня. Находим экстремум. Подставляем угловые скорости и получаем искомое соотношение макисмальных ускорений

Плюс поправки на силу трения в подшипниках коленвала. Она изменяется как из-за увеличения оборотов, так и из-за увеличения нагрузки со стороны поршня.

Хотя, думаю ими можно пренебречь и для оценки использовать только геометрию.

И... пожалуй... я не уверен в своих силах в плане взятия второй производной :)

2Muxa Мне кажется, Вы слишком усложнили. По моему, давление на опоры будет пропорционально снимаемой мощности и не будет напрямую зависеть от оборотов. То есть, если снимать с вала ту же мощность, то давление на опоры останется таким же. Если же снимать с двигателя постоянный момент, то давление на опоры будет расти прямопропорционально оборотам.

Radj Не, я наоборот слишком упростил :(( Мой случай только для случаев "постоянного момента". Равного нулю.

Надо удет взять листочек и расписать векторы сил и помедитировать. :))

Добрый день, почитаемые. Уважаемый Baum, Muxa, Radj и другие. Я эту тему сегодня обнаружил. Вы простите меня, пожалуйста. Я вчера женщин поздравлял. А сразу после праздничка, я сел за компьютер.
Понимаю, что истинная причина моего вопроса, кроется в низменном желании послушать ответ из уст инженера по автотранспорту. Уж очень сильно мне ликбез по бензину понравился. Я смалодушничал. И конечно, я не прав.
А если по сути вопроса, то исхожу из E = ( m х V ² ) / 2. При увеличении оборотов в два раза, давления возрастут в четыре раза. Не будем привязываться к моменту времени, а учтём лишь пиковые значения нагрузок. К чему это я? А к тому, что легко отличить правду, от хитрости.
Нам запрещают без инструментального контроля крутить винт «H», аргументируя это указанием на безысходный выход двигателя. Но мы в состоянии посчитать, что при увеличении оборотов с 12500 до 14000 тыс., пиковые значения давлений на опорные поверхности КШМ возрастут на 25 %. Это мизерное увеличение действующих значений!! В процессе «домашней» отстройки винта «Н», лишь некоторые индивидуумы сумеют превысить «критические обороты». Но всё таки сумеют!! А посему, без контроля, крутить «H» нельзя! Но, даже не имея в распоряжении тахометр, пользователь в состоянии определить реальное соответствие отстроек по производительности работы инструмента. Это самый главный критерий отстройки!! А от чего тогда грохаются двигатели? Что этому способствует или препятствует? Мельком рассмотрим ключевые факторы?
Прочность разделительного слоя. 1.Чем выше скорость взаимного перемещения поверхностей, тем плёнка 2Т масел прочнее. Из этого следует, что поршень и цилиндр в большей степени взаимно разделены при больших оборотах. Эти поверхности не боятся превышения оборотов до тех пор, пока держит температуру масло. Прочность плёнки сильно меняется в зависимости от температуры.

2. Температура.
   Чем выше значение давлений, скоростей перемещения, тем выше температура в узлах трения. Это условие определяет предел прочности масляного слоя. На «холодном» двигателе прочность плёнки выше, чем на горячем, при равных оборотах. Верно? Под «холодным» двигателем подразумеваю стандартный тепловой режим. Перегретый двигатель легче убить, чем двигатель работающий в нормальном тепловом режиме. Существует некоторое количество способов нарушить нормальный тепловой режим. Я это однажды проделал. Но обороты тут вообще не при чём!
3. Зазоры.
   Тепловые зазоры определяют величину критических тепловых расширений. Тут много можно говорить, но не нужно. И так все и всё понимают.
4. Масляные присадки. Последним барьером от задира или прихвата при перегреве поверхностей, являются металлосодержащие присадки. Именно от их качества и главное количества и зависит величина критических нагрузок в том, или ином узле трения. Кто то считает, что «фирменное БИО» масло лучше убережёт двигатель от клина, чем присаженное не экологически чистыми присадками? Враки! От дитиофосфата цинка, и прочей отравы, в коммерческих составах масел, ни кто отказываться не собирается!

Остановимся пока на этом? Уже есть о чём поговорить.

Краткость – сестра таланта!

vadim 08355 написал : E = ( m х V ² ) / 2.

E = (m х V х V) / 2. В «ворде» вижу всё нормально. V в квадрате, отображаю принятым символом, а при переносе надписи в «страницу» получаются кракозябры.

Конечно у поршней есть кинетическая энергия и ее на высокооборотистых двигателях стараются минимизировать уменьшая вес поршня, но основное давление на опоры пределяется именно моментом снимаемым с двигателя.

Вадим, я тоже не совсем согласен, что давление на опоры будет определяться только кинетической энергией поршня. Если вал будет нагружен, то и давление возрастет, хотя поршень будет иметь меньшую скорость - 9000 об.м. А если не нагружен, то незвэстно как, может и незначительно, хотя поршень будет трястись как в лихорадке - 12500 об.м. И уж точно давление не будет больше чем при упомянутых 9000. М-да, тут без медитации не обойтись.. Хотя к рассматриваемой Вами сути вопроса это, как я понял, особо значения не имеет.
Но! Пропорционально ли скорости возрастет температура? И мгновенно ли? Помните рисунки доисторических людей, добывающих огонь посредством верчения палочки в углублении в куске дерева? По рассказам очевидцев, долго приходилось им потеть.. Вот бы им бензопилу туда, а? Они бы быренько сообразили радиатор опилками забросать и 10 мин. без останову вдоль бревно на шалаш резать :) (Вадим, я шучу:))

baum написал : Пропорционально ли скорости возрастет температура? И мгновенно ли?

Бензина сгорать будет пропорционально больше. Тепла так же будет выделяться пропорционально больше. Даже если охлаждать двигатель снаружи до той же температуры, внутри температура будет возрастать выше расчетной из-за неизменной теплопроводности материалов.

baum написал : Помните рисунки доисторических людей, добывающих огонь посредством верчения палочки в углублении в куске дерева? По рассказам очевидцев, долго приходилось им потеть.. Вот бы им бензопилу туда, а?

Лично я, в этой ситуации, попытаюсь глушитель раздолбить. А как ещё можно получить огонь, даже имея в распоряжении заправленную бензопилу? Не так-то просто из пилы, изготовить зажигалку. И желательно не одноразовую!

По предыдущему вопросу выкачусь чуть позже. Любимая шипит. Надо разобраться. Жуть!