DşM-nin kinematikasını və dinamikasını müəyyən edən əsas konstruktiv parametrlər və nisbətlər

Qazların təzyiq qüvvəsi və onun dirsəkli valın dönmə bucağına görə açılış qrafiki. Porşen sahəsinə təsir edən qazların təzyiq qüvvələri, dinamiki hesabı sadələşdirmək üçün, silindr oxu üzrə istiqamətlənən və porşen barmağının oxuna qoyulan bir qüvvə ilə əvəz edirlər. Onu mühərrikdən çıxardılmış həqiqi indikator diaqramı üzrə və ya istilik hesabı əsasında qurulmuş indikator diaqramı üzrə hər bir zaman anı üçün ( bucağı) təyin edirlər (adətən nominal güc və uyğun dirsəkli valın dövrlər sayı üçün).

İndikator diaqramının dirsəkli valın dönmə bucağı üzrə açılışı adətən prof. F.A. Briks üsulu ilə yerinə yetirirlər. Bunun üçün indikator diaqramının altında radiuslu köməkçi yarımçevrə qururlar (şəkil 17.1). Sonra yarımçevrənin mərkəzindən (O nöqtəsi) a.ö.n. tərəfə -ə bərabər Briks düzəlişini ayırırlar. Yarımçevrəni O mərkəzindən bir neçə hissələrə şüalarla bölürlər, Briks mərkəzindən isə ( nöqtəsi) bu şüalara paralel xətlər keçirirlər. Yarımçevrədə alınan nöqtələr müəyyən bucaqlarına uyğundur (şəkil 17.1-də nöqtələr arasındakı interval 30º-dir). Bu nöqtələrdən indikator diaqramının xətləri ilə kəsişənə qədər şaquli xətlər keçirirlər və təzyiqlərin alınan qiymətlərini uyğun bucaqlarının şaquli xətlərində ayırırlar. İndikator diaqramının açılışını adətən sorma gedişi prosesində y.ö.n.-dən başlayırlar. Onu da nəzərə almaq lazımdır ki, qapalı indikator diaqramında təzyiq mütləq sıfırdan hesablanır, açılmış indikator diaqramında isə porşen üzərindəki izafi təzyiqi göstərirlər . Buna görə də, mühərrikin silindrindəki təzyiq atmosfer təzyiqindən aşağı olduğu üçün açılmış diaqramda mənfi olacaqlar. Dirsəkli valın oxuna istiqamətlənən qazların təzyiq qüvvələri müsbət qəbul edilir, dirsəkli valdan əks istiqamətdə isə mənfidirlər.

Şəkil 3.2. P- koordinatlarında indikator diaqramının açılışı.

Porşenə təsir edən qazların təzyiq qüvvəsi:

[MN], (3.1)

burada: – porşenin alın səthinin sahəsi:

,

və – uyğun olaraq qazların istənilən andakı xüsusi təzyiqi və atmosfer təzyiqidir [MPa].

(3.1) tənliyindən görünür ki, qazların təzyiq qüvvəsinin dirsəkli valın dönmə bucağından asılı olaraq dəyişmə xarakteri qazların təzyiq əyrisi ilə eynidir.

Qeyd etmək lazımdır ki, qazların təzyiq qüvvəsi təyin olunarkən qapalı indikator diaqramı ilə açıq indikator diaqramının miqyasları eyni olmalıdır. Əgər əyrisi miqyasında qurulubsa, onda üçün bu əyrinin miqyası olacaqdır.

Çoxsilindrli mühərriklərdə cəm burucu (fırladıcı) momentin qrafiki üsulla təyin edilməsi

Çoxsilindrli mühərriklər üçün cəm burucu momentin əyrisini qurmaq üçün bir silindr üçün qurulmuş burucu moment əyrisi bir-birinə nisbətən silindrlər arasında alışma ardıcıllığı üzrə sürüşdürülərək qrafiki toplanır.

Silindrdəki alışmalar arasındakı interval eyni olduqda cəm burucu momentinin dəyişmə periodu aşağıdakı kimi təyin edilir:

- 4 taktlı mühərriklər üçün hər dərəcədən bir;

- 2 taktlı mühərriklər üçün hər dərəcədən bir.

Cəm burucu moment əyrisi qrafiki üsulla qurularkən bir silindr üçün qurulmuş burucu moment əyrisi -ə uyğun (4-taktlı mühərriklər üçün) uyğun sayda məntəqələrə bölünür, bu məntəqələr cəm burucu momentin bir dəyişmə periodu intervalına gətirilir və toplanaraq yekun cəm burucu əyrisi alınır (şəkil 8.1).

Şəkil 8.1. Dördtaktlı dördsilindrli mühərrikin cəm burucu moment əyrisinin qurulması.

Yekun əyri mühərrikin cəm burucu momentinin dirsəkli valın dönmə bucağından asılı olaraq dəyişməsini göstərir. Cəm burucu momentin orta qiyməti [Nm] M_b əyrisi ilə OA xətti arasında qalan sahəyə görə təyin edilir:

[Nm], (8.5)

burada: və – müvafiq olaraq, əyrisi ilə OA xətti arasında olan müsbət və mənfi sahələrdir ; – moment miqyası ; OA – diaqramda 180º-yə uyğun gələn uzunluqdur [mm] (şək.8.1).

Cəm burucu momentin orta qiyməti mühərrikin orta indikator momentini göstərir, yəni . Mühərrikin dirsəkli valındakı həqiqi effektiv burucu moment:

[Nm], (8.6)

burada – mühərrikin mexaniki faydalı iş əmsalıdır.

Effektiv burucu momentin qrafiki üsulla və istilik hesabına görə alınmış qiymətləri arasındakı xəta:

. (8.7)

Əgər xəta 5 %-dən kiçik olmasa, hesabat, yenidən aparılmalıdır.

Cəm burucu momentin analitik üsulla təyin edilməsini altısilindrli, dördtaktlı, V-şəkilli mühərrikin misalında nəzərdən keçirək. Mühərrikin iş qaydası 1 sol-1sağ-2sol-2sağ-3sol-3sağ, dirsəkli valın dirsəkləri arasındakı bucaq 120°, silindrlərdəki alışmalar arasındakı bucaq intervalı isə qeyri bərabər olub 90 və 150°-yə bərabərdir.

Bu mühərrikdə cəm burucu momenti təyin etmək üçün cədvəl 8.1- dən istifadə edək.

Cədvəl 8.1

	SİLİNDRLƏR												[Nm]
	1 sol		1 sağ		2 sol		2 sağ		3 sol		3 sağ
0	0		90		240		330		480		570
10	10		100		250		340		490		580
20	20		110		260		350		500		590
30	30		120		270		360		510		600
40	40		130		280		370		520		610
50	50		140		290		380		530		620
60	60		150		300		390		540		630
70	70		160		310		400		550		640
80	80		170		320		410		560		650
90	90		180		330		420		570		660
100	100		190		340		430		580		670
110	110		200		350		440		590		680
120	120		210		360		450		600		690
130	130		220		370		460		610		700
140	140		230		380		470		620		710
150	150		240		390		480		630		720
160	160		250		400		490		640		10
170	170		260		410		500		650		20
180	180		270		420		510		660		30
190	190		280		430		520		670		40
200	200		290		440		530		680		50
210	210		300		450		540		690		60
220	220		310		460		550		700		70
230	230		320		470		560		710		80
240	240		330		480		570		720		90

Qeyd etmək lazımdır ki, bu mühərrikdə cəm burucu moment 0÷240º-dən bir təkrar olunur. Odur ki, hesablama da yalnız bu intervalda aparılır. Bundan başqa cəm burucu moment əyrisinin daha da dəqiq qurulması üçün hesablamalar hər 10º-dən bir yerinə yetirilir. Bunun üçün hər bir silindrə uyğun gələn sütunda müvafiq dönmə bucaqları üçün bir silindr üçün təyin edilmiş burucu momentlərin uyğun qiymətləri yazılır və 0÷240º intervalında hər 10º-dən bir cəm burucu momentin qiymətləri hesablanaraq sonuncu sütunda qeyd edilir. Daha sonra isə alınmış nəticələrə əsasən cəm burucu momentin əyrisi qurulur. Bu əyriyə görə qrafiki üsulda olduğu kimi cəm burucu momentin orta qiyməti təyin edilir və yoxlanır.

Mühərrikin və nazimçarxın ətalət momentlərinin təyini

Yeni layihə olunan mühərriklər üçün δ-nın qiymətini qəbul edib (9.6) ifadəsindən mühərrikin fırlanan kütlələrinin ətalət momentini tapa bilərik:

. (9.8)

Aşağıda bəzi avtomobil və traktor mühərrikləri üçün ətalət momentinin konkret qiymətləri verilmişdir:

Cədvəl 9.1

Mühərrikin markası	МеМZ-965	МZМА-407	М-21	ZİL-130	YAМZ-236	D-35	D-54
Ətalət momenti	0.076	0.147	0.274	0.610	2.450	2.260	2.260

Nazimçarxın ətalət momenti mühərrikin ətalət momentinə görə aşağıdakı kimi qəbul edilir:

-avtomobil mühərrikləri üçün – ,

-traktor mühərrikləri üçün – .
Nazimçarxın vəzifəsi mühərrikin dirsəkli valının fırlanma müntəzəmliyini, eləcə də avtomobil və ya traktorun yerindən tərpənməsi üçün lazımi şəraitin yaradılmasını təmin etməkdir.

Avtomobil mühərrikləri tam yükdən xeyli aşağı yük rejimlərində işlədiyindən avtomobilin yerindən tərpənməsi nisbətən asan olduğuna görə onların nazimçarxları, bir qayda olaraq, minimal ölçülərlə hazırlanır.

Traktor mühərriklərində isə nazimçarxın kinetik enerjisi traktorun yerindən tərpənməsi ilə yanaşı, həm də qısa müddətli artıq yüklənmələrin dəf olunmasını təmin etməlidir. Ona görə də traktor mühərriklərinin nazimçarxları avtomobil mühərriklərinin nazimçarxlarına nəzərən daha böyük kütləyə və ölçülərə malik olur.

Nazimçarxın hesabı dedikdə nazimçarxın ətalət momentinin təyin olunmuş qiymətinə əsasən onun əsas ölçülərinin, kütləsinin və xarici diametrindəki çevrəvi sürətin təyin olunması başa düşülür.

Nazimçarxın max (dövrü) momenti aşağıdakı düsturla ifadə edilir:

, (10.1)

burada – nazimçarxın kütləsi [kq]; – nazimçarxın orta diametridir [m].

Nazimçarxın dövrü (max) momentinin qiymətinə görə, başlıca olaraq konstruktiv mülahizələrə əsaslanaraq onun əsas ölçüləri seçilir. Məsələn, nazimçarxın diametri mühərrikin həcmi ölçüləri, ilişmə muftası mexanizminin yerləşməsi və s. nəzərə alınmaqla qəbul olunur. Təxmini hesablamalar üçün qəbul etmək olar (burada S porşenin gedişidir [m]). Bundan sonra (10.1) ifadəsindən nazimçarxın kütləsi tapılır:

[kq]. (10.2)

Möhkəmlik şərtlərinə görə nazimçarxın xarici diametri elə olmalıdır ki, çevrəvi sürət buraxılabilən hədlərdə alınsın.

Nazimçarxın xarici diametrindəki çevrəvi sürət aşağıdakı düsturla təyin edilir:

, (10.3)

burada n – mühərrikin dövrlər sayıdır [san^-1].

Müxtəlif materialdan olan nazimçarxlar üçün çevrəvi sürət aşağıdakı hədlərdə dəyişir:

-çuqun nazimçarxlar üçün –

-polad nazimçarxlar üçün – .
Sıravi və V-şəkilli mühərriklərin şatun boynuna təsir edən cəm qüvvə analitik və ya qrafiki üsulla təyin edilir.

Sıravi mühərriklərdə dirsəkli valın şatun boynuna təsir edən cəm qüvvə analitik üsulla aşağıdakı düsturla təyin edilir (şəkil 10.1):

, (10.3)

burada – dirsək boyunca (dirsəyin radiusu üzrə) şatun boynuna təsir edən cəm qüvvədir [N].

Şəkil 10.1. Dirsəkli valın şatun boynuna təsir edən qüvvələr sxemi.

cəm qüvvəsinin istiqaməti bucağı vasitəsi ilə dirsəkli valın vəziyyətinə görə təyin edilir. — ilə dirsəyin oxu arasındakı bucaqdır. bucağı aşağıdakı kimi təyin edilir:

. (10.4)

qüvvəsini qrafiki üsulla təyin etmək üçün əvvəlcə T və K qüvvə vektorlarını qrafiki toplamaqla şatun boynuna təsir edən S qüvvəsinin polyar diaqramı qurulur. Bu zaman həmin diaqramın qütbü olan O mərkəzindən absis oxu üzrə sağ tərəfə “ +T ”, ordinat oxu ilə yuxarı tərəfə isə “ – K ” qeyd edilir (şəkil 10.2). S qüvvəsi T və K qüvvələrinin həndəsi cəmi kimi təyin olunur. Daha doğrusu diaqramın üzərində hər hansı bir bucağa (məsələn, 420º-yə) uyğun gələn nöqtə O koordinat başlanğıcı ilə birləşdirilsə alınan vektorun uzunluğu qüvvə miqyası ilə S qüvvəsinin qiymətini verməlidir.

Qazpaylama mexanizmlərinin kinematikası və dinamikası, onların konstruktiv təsnifatı

Yağlama sisteminin vəzifəsi mühərrikin hissələrindəki sürtünməni azaltmaq, korroziyanın qarşısını almaq, yeyilmə məhsullarını çıxarmaq və ayrı-ayrı qovşaqları soyutmaq məqsədi ilə mühərrikin hərəkətli hissələrinin yağlanmasını təmin etməkdir. Mühərrikin tipindən və konstruksiyasından asılı olaraq yağlama sistemində üç üsuldan istifadə oluna bilər: çiləmə ilə, təzyiq altında və kombinə olunmuş. Avtomobil və traktor mühərriklərinin əksəriyyətində kombinə olunmuş üsuldan istifadə edilir.

Yağlama sisteminin əsas elementləri kimi yağ nasosunu, mərkəzdənqaçma yağ süzgəcini (sentrifuqanı) və yağ radiatorunu göstərə bilərik. Bu elementlərin hesabı dedikdə onların əsas ölçülərinin təyin olunması başa düşülür.

Yumruqcuqların profilləşdirilməsi iki üsulla ola bilər: I halda yumruğun profili qəbul edilərək itələyicinin kinematik parametrləri təyin edilir; II halda isə itələyicinin təcilinin dəyişmə qanunauyğunluğu qəbul edilir və yumruğun profili layihələndirilir.

Avtomobil və traktor mühərriklərində qabarıq, tangensial, çökük və zərbəsiz profilli yumruqlar (şəkil 18.1) tətbiq edilir.

a) Qabarıq profil; b) tangensial profil;

v) Çökük profil; q) Zərbəsiz profil.

Şəkil 18.1 Qabarıq, tangensial, çökük və zərbəsiz profilli yumruqlar

Bu şəkillərdən göründüyü kimi qabarıq və çökük profillər (şəkil 18.1 a, v) r₀ və r₂ radiuslu çevrələrin r₁ radiuslu qövslərlə qovuşdurulmasının köməyi ilə, tangensial profil (şəkil 18.1 b) iki düz xətt və r₂ radiuslu bir çevrənin köməyi ilə, zərbəsiz profil (şəkil 18.1 q) isə qabaqcadan qəbul olunmuş və klapanın hərəkətinin qabaqcadan hesablanmış qanunauyğunluğuna görə qurulur.

Qazpaylama valı və klapanlar silindrlər başlığında yerləşən qazpaylama mexanizminin üstün cəhəti hərəkət edən hissələrin və onların kütləsinin az olması səbəbindən ətalət qüvvələrinin kiçik olması, mənfi cəhəti isə qazpaylama və dirsəkli vallar bir-birindən nisbətən uzaqda yerləşdiklərinə görə zəncir və yaxud qayış ötürməsindən istifadə edilməsidir.

Qazpaylama valı silindrlər blokunda, klapanlar isə silindrlər başlığında yerləşən qazpaylama mexanizminin üstün cəhəti isə yanma kamerinə arzuolunan formanın verilməsində və sıxma dərəcəsinin böyük qəbul edilə bilməsindədir. Mənfi cəhəti isə hərəkət edən hissələrin və onların kütləsinin çox olması səbəbindən ətalət qüvvələrinin böyük olmasıdır.

Dirsək-şatun mexanizmində olduğu kimi qazpaylama mexanizmində də təsir edən qüvvələrin tapılması üçün real sxem onunla dinamiki ekvivalent olan hesabi sxemlə əvəz olunur (şəkil 17.1). Hesabi sxemdə kütlələr ya klapanın, ya da itələyicinin oxuna gətirilir.

Gətirilmiş kütlələrin təyin edilməsi zamanı kinetik enerjinin bərabərlik şərtindən istifadə edilir.

Nazimçarxın dövrü (max) momentinin qiymətinə görə, başlıca olaraq konstruktiv mülahizələrə əsaslanaraq onun əsas ölçüləri seçilir. Məsələn, nazimçarxın diametri mühərrikin həcmi ölçüləri, ilişmə muftası mexanizminin yerləşməsi və s. nəzərə alınmaqla qəbul olunur. Təxmini hesablamalar üçün qəbul etmək olar (burada S porşenin gedişidir [m]). Bundan sonra (10.1) ifadəsindən nazimçarxın kütləsi tapılır:

[kq]. (10.2)

Möhkəmlik şərtlərinə görə nazimçarxın xarici diametri elə olmalıdır ki, çevrəvi sürət buraxılabilən hədlərdə alınsın.

Nazimçarxın xarici diametrindəki çevrəvi sürət aşağıdakı düsturla təyin edilir:

, (10.3)

burada n – mühərrikin dövrlər sayıdır [san^-1].