motori 4. predavanje
DESCRIPTION
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. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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
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. 2
MOTORI S VIŠE CILINDARA
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. 3
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)
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. 4
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.
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. 5
RASPORED CILINDARA
Linijski Raspored u V Reducirani V Bokser
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. 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
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. 7
PRIMJERI IZVEDBI MOTORA S VIŠE CILINDARA(Napomena: označavanje prema DIN 73021)
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. 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
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. 9
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
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. 10
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
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. 11
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
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. 12
Rezultirajući (ukupni) momentMoment od sila tlaka plina
Moment od inercijskih sila
Krivulje promjene momenta za 1 cilindar 4T motora
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. 13
Moment na koljenastom vratilu 4T Ottovog motora
Moment za 1 cilindar Moment za 4 cilindra
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. 14
Moment na koljenastom vratilu 4T dizelskog motora
Moment za 1 cilindar Moment za 4 cilindra
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. 15
Promjena momenta na spojci koljenastoga vratila za motor s različitim broj cilindara z
(od 1 do 12)
M
Nm
Kut koljena
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. 16
Promjena momenta na spojci koljenastoga vratila za različite izvedbe i broj cilindara
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. 17
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
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. 18
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
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. 19
RASPORED KOLJENA I REDOSLIJED PALJENJA
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. 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:
z
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. 21
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
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. 22
= 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
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. 23
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:
Kod zvijezde II reda koljena su odmaknuta za dvostruki kut od položaja GMT
1
4
2
3
5
6
7
8
9
Kod ovih izvedbi nije moguće postići potpunu uzdužnu simetriju koljenastoga vratila
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. 24
Primjer: 2T proces, parni broj cilindara
= 2
z = 6
o
z60
36
2
Zvijezda koljena II reda
Napomena:
Kod zvijezde II reda koljena su odmaknuta za dvostruki kut od položaja GMT
1, 4 3, 6
2, 5Redoslijed paljenja:
1 – 5 – 3 – 4 – 2 – 8 – 1
Zvijezda koljena I reda
1
2
3 4
5
6 1 + 6 = z + 1 = 7
2 + 5 = z + 1 = 7
3 + 4 = z + 1 = 7
Kod ovih izvedbi nije moguće postići potpunu uzdužnu simetriju koljenastoga vratila
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. 25
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
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:
Kod zvijezde II reda koljena su odmaknuta za dvostruki kut od položaja GMT
1
4
2
3
5
6
7
8
9
Kod ovih izvedbi nije moguće postići potpunu uzdužnu simetriju koljenastoga vratila
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. 26
Zvijezde koljena I. reda
Zvijezde koljena II. reda
Zvijezde koljena za 4T motor s različitim brojem koljena
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. 27
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)
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. 28
a
Koljenasti mehanizam V8 motora s prikazanim ravninama pojedinačnih koljenastih mehanizama
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. 29
Ukupne sile opterećenja na glavnom rukavcu rezultat su
djelovanja sila u mehanizmima susjednih cilindara
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. 30
Uravnoteženje centrifugalnih sila 1 koljena pomoću 2 protuutega
Uravnoteženje centrifugalnih sila 2 koljena pomoću 2 protuutega
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. 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.
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. 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.
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. 33
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
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. 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.
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. 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
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. 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
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. 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
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. 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.
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. 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
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. 40
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
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. 41
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
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
umjeren velik mali
dobre skromno dobre
loše
srednje
srednje
prihvatljivo
prihvatljivo
lošedobro
dobrodobroumjeren
umjeren
dobro
srednje
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. 42
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
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
umjeren mali mali mali srednji
dobre dobre dobre
umjereno
umjereno
umjereno
umjereno umjereno
umjereno
umjereno
umjereno
umjereno
umjereno
umjereno
umjereno
2 koljena
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. 43
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
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
srednji mali velik srednji mali
umjerene dobre
umjereno
umjereno
dobro
dobro
prihvatljivo
prihvatljivo dobro
dobro
dobroprihvatljivoumjerene
umjereno
umjereno
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. 44
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
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
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
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. 45
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
Inercijske sile (neuravnot.)I redaII reda
Inercijske sile višeg reda i njihovi momenti
Protuutezi: brojveličinautrošak rada
Torzijske vibracije, kritične vrijednosti
Dinamičko ponašanje
velik srednji mali umjeren srednji
umjerene srednje srednje
dobro
prihvatljivo
prihvatljivo
dobro
dobro
umjereno
prihvatljivo
dobro
prihvatljivo
prihvatljivo
Mom. Inerc. sila (neuravn.)I redaII reda
prihvatljive prihvatljive
duplo paljenje
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. 46
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
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. 47
URAVNOTEŽENJE PREOSTALIH SILA I MOMENATA PAROVIMA LANCASTEROVIH PROTUUTEGA
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. 48
Lancasterovi protuutezi II reda
Nazubljeni remen
Uravnoteženje preostale inercijalne sile II reda za 4T motor s 4 cilindra u liniji
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. 49
Primjena vertikalnog pomaka Lancasterovih protuutega za dodatno uravnoteženje momenta na koljenastom vratilu od inercijskih sila
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. 50
Smještaj Lancasterovih protuutega u uljnu kadu motora
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. 51
IZVEDBE V MOTORA S MALIM BROJEM CILINDARA
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. 52
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
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. 53
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
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. 54
Izvedba smaknutih rukavaca koljena
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. 55
Koljenasto vratilo motora VW VR6
Redoslijed paljenja
Cilindri
Cilindri Cilindri
Rukavac
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. 56
VIBRACIJE
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. 57
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
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. 58
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
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. 59
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
+
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. 60
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’)
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. 61
Povećanje prigušenja
Dodavanje prigušnog sistema
Dodavanje antirezonatora
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. 62
Elastične vibracije strukture broda
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. 63
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
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. 64
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
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. 65
Kompenzacija momenta M2V drugoga reda pomoću para Lancasterovih protuutega II reda
Stražnji čvor
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. 66
Kompenzacija momenta M2V drugoga reda pomoću momenta M2C od 2 para Lancasterovih protuutega II reda
Os koljenastoga vratila
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. 67
Lancasterovi protuutezi s pogonom elektromotorom za kompenzaciju vibracija
krme brodaA - ServomotorB - Par zupčanikaC - Protuutezi
Glavni motor
Lancasterovi protuutezi 2. reda na pogon elektromotorom
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. 68
Bočno ukrućenje motora na strukturu broda
Mehaničko Hidrauličko
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. 69
Mehanički Hidraulički
Bočni oslonci motora
Tlocrt
Bokocrt
Frikcijski sloj
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. 70
Debalansirano vratilo kao mogući oscilator
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. 71
Odziv debalansiranog vratila pri različitim brzinama vrtnje
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. 72
Elastični oslonci motora
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. 73
Kruta montaža
Elastična montaža
Komfor putnika
Komfor putnika
Vibracije uglavnom izolirane
Strukturna buka i nisko frekventne
vibracije
Buka i vibracije
Buka i vibracije
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. 74
UZDUŽNE VIBRACIJE KOLJENASTOGA VRATILA
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. 75
Prigušivač uzdužnih (aksijalnih) vibracija koljenastoga vratila
Oslonac glavnog ležaja br. 1
Slobodni kraj koljenastoga vratila
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. 76
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.
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. 77
TORZIJSKE VIBRACIJE
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. 78
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
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. 79
Red paljenja Zamjena realnog sustava torzijskog oscilatora odgovarajućim
pojednostavnjenim sustavom
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. 80
Jednadžba gibanja za sustav ravnoga
torzijskog oscilatora
Moment inercije Viskozno prigušenje Elastična deformacija
Vanjska pobuda
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. 81
Jednadžba gibanja za sustav torzijskog
oscilatora s račvanjem
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. 82
Sustav torzijskog oscilatora s
prijenosnikom
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. 83
Čvor
Prvi oblik vlastitih vibracija torzijskog sustava
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. 84
Vlastite vibracije homogenog torzijskog sustava. Sve krutosti k i momenti inercije J = su jednaki.
Osnovna vlastita frekvencija je J
kf
1
0
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. 85
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
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. 86
Ottov motor Dizelski motor
Motor s prednabijanjem
Motor sa slobodnim usisom
Motor s prednabijanjem
Motor sa slobodnim usisom
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. 87
Naprezanja na koljenastom vratilu prouzročena radom motora i torzijskim vibracijama
Brzina vrtnje
Zabranjena područja za duži rad
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. 88
Smithov dijagram naprezanja
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. 89
Vibracije pri boravku u području rezonancije
Sustav bez prigušivanja Sustav s prigušivanjem
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. 90
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
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. 91
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
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. 92
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)
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. 93
Torzijski prigušivač s Coulombovim trenjem
1 – dijelovi prstena inercijske mase, 2 – opruga, 3 – tarna obloga, 4 - prirubnica
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. 94
Antirezonancijski prigušivač torzijskih vibracija s njihajućim protuutezima
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. 95
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
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. 96
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
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. 97
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.
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. 98
ANALIZA KLIZNIH LEŽAJA MOTORA
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. 99
Razdioba hidrodinamičkog tlaka u kliznom ležaju motora
Tlak zbog rotacije
Tlak zbog istiskivanja ulja
Rezultirajući tlak
Minimalna debljina uljnog filma
Ležajna šalica
Rukavac
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. 100
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
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. 101
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.
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. 102
Faze rada kliznog ležaja
Mirovanje Prijelazno trenje Hidrodinamičko klizanje
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. 103
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
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. 104
Uzdužna razdioba tlaka u kliznom ležaju
Puna površina Površina s kanalom za razvod ulja
Nakošeni rukavac u
ležaju
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. 105
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
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. 106
Ležaj Rukavac
Dijagram izmještanja letećega rukavca u kliznom ležaju velike pesnice ojnice dizelskog motora
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. 107
Ležaj Rukavac
Dijagram izmještanja glavnog rukavca u prvom ležaju koljenastog vratilg Ottovog motora
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. 108
Ležaj Rukavac
Dijagram izmještanja glavnog rukavca u kliznom ležaju br. 2 Ottovog motora
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. 109
Ležaj Rukavac
Dijagram izmještanja glavnoga rukavca u kliznom ležaju br. 2 dizelskog motora
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. 110
UJEDNAČAVANJE KUTNE BRZINE KOLJENASTOGA VRATILA POMOĆU ZAMAŠNJAKA
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. 111
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. 112
Tangencijalna sila (odn. moment) na koljenastom vratilu
Kutna brzina koljenastog vratila
Promjena kinetičke energije koljenastog vratila
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. 113
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
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. 114
J potrebni moment inercije zamašnjaka
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. 115
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. 116
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. 117
Zahvaljujemo na pozornosti