VYVAŽOVÁNÍ VNĚJŠÍCH ÚČINKŮ ZPŮSOBENÝCH SETRVAČNÝMI SILAMI OD ROTAČNÍCH A POSUVNÝCH HMOT Předěte vyvažování jsou sekundání síly vyvolané účinky ohybujících se hot otačních a osuvných. o Setvačná síla otačních hot: Zachovává velikost, ění sě a řenáší se do uložení otou b M t o N M kl Setvačná síla osuvných hot: Zachovává sě, ění velikost a řenáší se do uložení otou cos cos R M a N h o R M Složky vytváří: říčný točivý oent říčný kloný oent Reakce v uložení R M M t kl M o h sin cos N M a b sin cos kl Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 1
Souhn sekundáních (setvačných) sil a oentů SÍLY VOLNÉ. od osuvných i otačních hot MOMENTY PŘÍČNÉ VOLNÉ TOČIVÉ od osuvných hot VNITŘNÍ KLOPNÉ od kývavého ohybu ojnice okud VOLNÉ PODÉLNÉ.. od osuvných i otačních hot VNITŘNÍ J o 0 Volné setvačné síly a odélné oenty: od otačních hot se vyvažují 100% (okud již nejsou řiozeně vyváženy) od osuvných hot dle náoků kofot Vnitřní setvačné síly a odélné oenty na % dle náoků na zatížení ložisek, naáhání klikového hřídele a bloku válce. 100% vyvážení se neoužívá z důvodů náůstu hotnosti a hotných oentů setvačnosti zaloení KH (tosní kitání KH, hotnost otou). Pohonné jednotky II - Scholz, Babec
JEDNOVÁLCOVÝ MOTOR VYVÁŽENÍ SIL OD ROTAČNÍCH HMOT v v v v v v v v v v Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 3
JEDNOVÁLCOVÝ MOTOR VYVÁŽENÍ SIL OD POSUVNÝCH HMOT 1.Řádu Nejjednodušší zůsob bez vyvažovacích hřídelů (nevýhodou je vznik střídavých oentů v důsledku nesyetie v v v v z v z z v v v v z v v v v v v v v cos sin cos 100% vyvážení ve svislé sěu z. Ovše lné nevyvážení se řesune do říčného sěu. Z těchto důvodů se v ai oužívá vyvážení na 50% v obou sěech ~ v v Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 4
JEDNOVÁLCOVÝ MOTOR VYVÁŽENÍ SIL OD POSUVNÝCH HMOT 1.Řádu Zůsob s jední vyvažovací hřídele ředstavuje 100% vyvážení sil. Nevýhodou je vznik střídavých oentů v důsledku nesyetie. Použití dvou vyvažovacích hřídelí se tato nevýhoda odstaní. v v v v v v cos cos v v v v v Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 5 v
JEDNOVÁLCOVÝ MOTOR VYVÁŽENÍ SIL OD POSUVNÝCH HMOT Zůsob úlného vyvážení sil od osuvných hot I. a II. řádu. Vyžaduje vyvažovací hřídele na každý řád. I I I II II II II v v I v II II cos v v v 4 v cos cos v II v v v v 4 I cos II v I II Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 6 v I
VÍCEVÁLCOVÉ MOTORY Vedle setvačných sil vznikají navíc odélné oenty od otačních a osuvných hot. Vnější účinky těchto sil a oentů jsou řiozeně vyváženy, někteé nejsou a ty se z části vyvažují otizávažíi. Potřeba vyvážení závisí na geoetické usořádání zaloení KH a válcových jednotek. Učíe jí oocí tabulek nebo gaficko-očetníi etodai. Jednoduchá gafická etoda je založena na učení úhlové konfiguace zaloení KH a sčítání vektoů sil a oentů I. a II. Řádu. Postu: 1. Náčt ohledu na KH s aeny a středy klikových čeů. Označení efeenční oviny, uostřed délky KH a oužití avidla, že cokoliv vavo je kladné a vlevo záoné. 3. Označení vzdálenosti středů klikových čeů od efeenční oviny. 4. V říčné ojekci KH nakeslení středů klikových čeů I. řádu. Označení zdvihové oviny a úhlu natočení každého zaloení od zdvihové oviny (u vidlicových otoů 1.klikový če vždy uístěn ve středu obou zdvihových ovin). 5. V říčné ojekci KH nakeslení středů klikových čeů II. řádu tak, že od zdvihové oviny á každé zaloení úhel. 6. Nakeslení vektoových součtů sil I. a II. řádu. Vektoy sil jsou vždy sěřovány jako asky ven ze středu KH. 7. Nakeslení vektoových součtů oentů I. a II. řádu. Všechny kladné oenty (od sil vavo od efeenční oviny) sěřují jako asky ven ze středu KH a záoné dovnitř do středu KH. Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 7
PŘÍKLAD VYVÁŽENÍ ŘADOVÉHO 4-VÁLCE od setvačných sil II. řádu osuvných hot v 4 II II 4 1 II v v n II 4 v v cos v cos v 4 Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 8
PŘÍKLAD VYVÁŽENÍ ŘADOVÉHO 3-VÁLCE Podélný oent od setvačných sil I. řádu otačních a osuvných hot I M M v v I M v 1 v M 1,73 I 3 1,73 a v l a l a l v v I M M v v I M v 1 v M 1,73 a cos I 3 1,73 v l b l cos v v b Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 9
ŠA.0L 85 kw Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 10
Citoën C5 Peugeot 607 Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 11
Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 1
Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 13
ŠA 1.L Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 14
PŘESAZENÍ OJNIČNÍHO ČEPU V8 Inklinují z důvodů šířky otou k ozevření řad válců 60, ři neřesazených OČ ají však neovnoěný ozestu zaalování. Použití řesazených OČ o 30 á za následek ovnoěný ozestu zaalování o 90 =70/8 V6 Mají ři ozevření řad válců 60 ovnoěný ozestu zaalování 60 =10 =70/6. Někdy z výobních důvodů (obáběcí linky nastavené na ozevření řad válců 90, se oužívá řesazení OČ, aby zůstal zachován Pavidelný ozestu zaalování. Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 15
KLUZNÁ LOŽISKA U PSM oužití o uložení ojnic, klikových a vačkových hřídelů, vahadel a kol ozvodů, Zde dnes výhadně kluzná ložiska s řívode tlakového azacího oleje. Po vní návh se oužívá nejjednodušších etod založených na ředokladu statického zatížení a oovnání základních hodnot: Maiální ěný tlak Ma (MPa) Ma Ma B d Střední ěný tlak s (MPa) s s B d Obvodová ychlost v (/s) d n v 60 Součin s a v s v Ma aiální síla na ložisko běhe cyklu s..střední hodnota z ůběhu sil běhe cyklu Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 16
Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 17 K otializaci kluzných ložisek se oužívají složité výočty vycházející z teoie tvoby azacího filu za hydodynaických odínek. Výočty jsou oveditelné jen výočetní technikou vzhlede k neustálé oěnnosti zatěžující síly běhe cyklu. Předokládá se, že zatěžující síla je v ovnováze s dvěa složkai eakcí: D.nosná složka vznikající otáčení čeu (statická) V.nosná složka vznikající vytlačování oleje (dynaická) Poloha obou složek je dána ozložení tlaku azacího filu odle Reynoldsovy ovnice o hydodynaicky zatížená ložiska h h v z z h h h z D D D D 3 6 3 t h h z z h h h z V V V V 3 6 3 Každá složka á své Soefeldovo číslo udávající souvislost ezi únosností a dalšíi aaety statická: dynaická: d B S D OD dt d d B S V OV
Statická složka od otáčivého ohybu D B d R S OD D Bd.střední ěný tlak ( B šířka ložiska, d ůě ložiska).elativní ložisková vůle (R oloě ložiska, oloě čeu).dynaická viskozita azacího oleje (Poise P=0,1Pa.s) s z.elativní úhlová ychlost (ložiska, čeu) e e R.eenticita čeu.elativní ecenticita čeu (0, 1) e O e 0, 0 SOD 0, n Nejenší tloušťka azacího filu h o 1 1 ho 0 0 h o Ma R O c Guebelschenova kužnice e Ma R Po ai je vhodný ozsah Soefeldova čísla Platí: ychloběžné otoy S OD 1 velké zatížení 4 S OD 1 S OD 10 SOD S OD 0,7 4 e Ma O c R, 1 S, n 0 Nebezečný nestabilní ovoz Možnost síšeného tření, ootřebení OD Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 18
Dynaická složka od vytlačování oleje v adiální sěu d dt.časová zěna elativní ecenticity ložiskového čeu S OV V B d d dt Půběh hydodynaického tlaku olejového filu získáe sueozicí obou složek (statické a dynaické). Výsledke jsou olání diagay ohybu čeu ve vývtu ložiska (tajektoie středu čeu běhe cyklu) a hydodynaického tlaku olejového filu zatěžující ložisko od ěnící se zatěžující síly Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 19
Hydodynaické výočty tvoby azacího filu latí od řechodových otáček, kde nastává kaalné tření. Slouží k učení: Ztáty tření střední teloty filu zatížení ložiska aiální tlake olejového filu iniální tloušťky filu Musí být větší než součet dsností obou ovchů h kit..o řekonání dsností a neovností ovchů a ovozní funkci kaalinového tření ho 1, 5h kit.akticky 3-6 a je kiteie bezečnosti kaalného tření Příklad ojničního ložiska Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 0
MINIMÁLNÍ TLOUŠŤKA OLEJOVÉHO ILMU závisí na: a) Vnější zatížení (u vysokootáčkových otoů se u hlavních ložisek KH koigují otizávažíi na aenech, u ojnic tato ožnost není) b) Telotě a viskozitě azacího oleje (důležité je chlazení azacího oleje řed vstue do ložisek 95-105 C, výstuní je 10-140 C) R c) Volbě elativní vůle 3.10-3 h o 1 Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 1
MINIMÁLNÍ TLOUŠŤKA OLEJOVÉHO ILMU závisí na: e) Uístění řívodu azacího oleje, oloze azací dážky : řívod oleje ložiske V ístě aiální vůle buď vnitřní dážkou nebo vnější a řívod na lochu ložiska lokálně uístěnýi otvoy řívod oleje čee Po statické zatížení není vhodné. Při dynaické zatížení, kdy síla ění sě, je vhodné okud síla se otáčí s hřídele. Toho lze dosáhnout u hlavních ložisek KH, jen okud setvačná síla čeu není vyvážena. Po ojniční ložiska je tento říad tyický, zde se solu s dáhou středu čeu sleduje i ísto vyústění azacího otvou. Pohonné jednotky II - Scholz, Babec
MINIMÁLNÍ TLOUŠŤKA OLEJOVÉHO ILMU závisí na: d) Obvodové ychlosti Po hydodynaické lainání oudění otiální 15-30 /s. Při nízké ychlosti (ozběh otou) vzniká ezní azání (síšené tření) za vzniku ootřebení. Při vysoké ychlosti tubulentní oudění zvyšuje telotu oleje. e) Makogeoetie kluzné lochy Ovlivňují ji výobní neřesnosti, šatná konstukce azacích dážek Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 3
MINIMÁLNÍ TLOUŠŤKA OLEJOVÉHO ILMU závisí na: e) Makogeoetie kluzné lochy Ovlivňují ji nesyetie zatížení Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 4
MINIMÁLNÍ TLOUŠŤKA OLEJOVÉHO ILMU závisí na: e) Makogeoetie kluzné lochy Ovlivňují ji neovnoběžnost Pohonné jednotky II - Scholz, Babec 5