Судовые двигатели

Путь, скорость и ускорение поршня

В современных судовых ДВС для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение ко­ленчатого вала наиболее часто применяют центральный кривошипно-шатунный механизм (КШМ). Его особенность состоит в том, что ось цилиндра пересекает ось вращения коленчатого вала.

Центральный кривошипно-шатунный механизм

Схема центрального КШМ тронкового двигателя показана на рис. 214, где АВ = L — длина шатуна и ОВ = R — радиус кривошипа. Отношение ? = R / L называется постоянной КШМ; для совре­менных дизелей ? = 1 / 3,5 ? 1 / 5,0. Путь, пройденный поршнем при повороте кривошипа на угол ?,

Дифференцируя уравнение (170) по времени, Находят скорость поршня

или

где ? — угловая скорость вращения коленчатого вала;

? — окружная скорость вращения центра кривошипа и шейки. Дифференцируя скорость по времени, определяют ускорение поршня

По формулам (170) — (172) можно определить, какой путь X пройдет поршень при повороте кривошипа на угол ?, какую ско­рость с и ускорение а он будет иметь в этот момент. Изображение пути X, проходимого поршнем, скорости с и ускорения а в зависи­мости от угла ? показано на рис. 215.

Скорость поршня изменяется от нуля (в мертвых точках) до некоторой наибольшей величины при углах 70—80°. Ускорение до­стигает наибольших значений в мертвых точках и равно нулю в тот момент, когда скорость с достигает максимума.