0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что характеризует степень сжатия в двигателе

Сущность метода сечений

Для расчетов элементов конструкции на прочность необходимо знать внутренние силы упругости, возникающие в результате приложения внешних сил в разных точках и частях конструкции.
Но как заглянуть внутрь материального тела, чтобы выяснить, какие же силы возникают между его частицами или отдельными частями, при приложении нагрузок? Представление о внутренних усилиях, возникающих в теле или элементе конструкции можно получить лишь с помощью воображения и аксиом статики, поясняющих условия равновесного состояния материальных тел.
Способы определения этих внутренних сил с помощью науки сопротивление материалов включают такой прием, как метод сечений .

Метод сечений заключается в том, что тело мысленно рассекается плоскостью на две части, любая из которых отбрасывается и взамен ее к сечению оставшейся части прикладываются внутренние силы, действовавшие на нее до разреза со стороны отброшенной части. Оставленная часть рассматривается как самостоятельное тело, находящееся в равновесии под действием приложенных к сечению внешних и внутренних сил (третий закон Ньютона – действие равно противодействию).
При применении этого метода выгоднее отбрасывать ту часть элемента конструкции (тела), для которой проще составить уравнение равновесия. Таким образом, появляется возможность определить внутренние силовые факторы в сечении, благодаря которым оставшаяся часть тела находится в равновесии (прием, часто применяемый в Статике).

Применяя к оставленной части тела условия равновесия, невозможно найти закон распределения внутренних сил по сечению, но можно определить статические эквиваленты этих сил (равнодействующие силовые факторы).
Так как основным расчетным объектом в сопротивлении материалов является брус, рассмотрим, какие статические эквиваленты внутренних сил проявляются в поперечном сечении бруса.

Рассечем брус (рис. 1) поперечным сечением а-а и рассмотрим равновесие его левой части.
Если внешние силы, действующие на брус, лежат в одной плоскости, то в общем случае статическим эквивалентом внутренних сил, действующих в сечении а-а , будут главный вектор Fгл , приложенный в центре тяжести сечения, и главный момент Мгл = Ми , уравновешивающие плоскую систему внешних сил, приложенных к оставленной части бруса.

Разложим главный вектор на составляющую N , направленную вдоль оси бруса, и составляющую Q , перпендикулярную этой оси и лежащую в плоскости сечения. Эти составляющие главного вектора и главный момент называют внутренними силовыми факторами , действующими в сечении бруса. Составляющую N называют продольной силой , составляющую Q – поперечной силой , пару сил с моментом Ми – изгибающим моментом .

Читать еще:  Ej15 двигатель расход топлива

Для определения указанных трех внутренних силовых факторов применим известные из Статики уравнения равновесия оставленной части бруса:

Σ Z = 0; Σ Y = 0; Σ M = 0; (ось z всегда направляем по оси бруса).

Если внешние силы, действующие на брус, не лежат в одной плоскости, т. е. представляют собой пространственную систему сил, то в общем случае в поперечном сечении бруса возникают шесть внутренних силовых факторов (рис. 2) , для определения которых применяют известные из Статики шесть уравнений равновесия оставленной части бруса:

Σ X = 0; Σ Y = 0; Σ Z = 0;
Σ Mx = 0; Σ My = 0; Σ Mz = 0 .

Эти силовые факторы в общем случае носят следующие названия: N – продольная сила, Qx , Qy – поперечные силы, Мкр – крутящий момент, Мих и Миу – изгибающие моменты.

При разных деформациях в поперечном сечении бруса возникают различные силовые факторы.
Рассмотрим частные случаи:

1. В сечении возникает только продольная сила N . Это деформация растяжения (если N направлена от сечения) или сжатия (если N направлена к сечению).

2. В сечении возникает только поперечная сила Q . Это деформация сдвига .

3. В сечении возникает только крутящий момент Мкр . Это деформация кручения .

4. В сечении возникает только изгибающий момент Ми . Это деформация чистого изгиба . Если в сечении одновременно возникает изгибающий момент Ми и поперечная сила Q , то изгиб называют поперечным .

5. Если в сечении одновременно возникает несколько внутренних силовых факторов (например, изгибающий момент и продольная сила), то имеет место сочетание основных деформаций (сложное сопротивление).

Напряжение

Наряду с понятием деформации одним из основных понятий сопротивления материалов является напряжение (обозначается р ).
Напряжение характеризует интенсивность внутренних сил, действующих в сечении, и определяется, как отношение величины внутренней силы к площади сечения.
Напряжение является величиной векторной.

Вектор напряжения можно разложить на две составляющие (рис. 3) – одну вдоль оси сечения, вторую – в плоскости сечения (перпендикулярно оси). Эти составляющие носят название нормальное напряжение (обозначается σ) и касательное напряжение (обозначается τ ).
Поскольку нормальные и касательные напряжения расположены под прямым углом друг к другу, модуль полного напряжения p можно определить по теореме Пифагора:

Читать еще:  Чем мыть коробку двигателя

Единица измерения напряжения – паскаль (Па).
1 Па = Н / м 2 . Поскольку эта единица очень мала, в расчетах часто применяют более крупную кратную единицу – мегапаскаль (МПа), который равен миллиону паскалей (10 6 Па).

Объяснить сущность напряжения можно на таком простом примере.
В соответствии с гипотезой об отсутствии первоначальных внутренних усилий, считается, что когда к телу не приложены внешние нагрузки его частицы не взаимодействуют друг с другом, т. е. абсолютно равнодушны к «соседкам» справа, слева и т. п. Но стоит приложить к телу внешнюю нагрузку, его частицы начинают лихорадочно цепляться друг за друга, пытаясь удержаться в «кучке». Если нагрузка растягивает тело, его частицы держатся друг за дружку, не давая разорвать тело, если нагрузка сжимающая — частицы тела стараются удержать «соседок» на прежнем расстоянии.
Совокупность всех этих усилий внутренних частиц, противостоящих внешним раздражителям-нагрузкам, и является напряжением.
Задачи сопромата чаще всего сводятся к тому, чтобы определить предельные величины нагрузок, способных разорвать связи между частицами, из которых состоит тело или, по известным предельным напряжениям определить, какие нагрузки способно выдержать тело не разрушаясь, не деформируясь и т. д.

Нетрудно заметить, что напряжение измеряется в тех же единицах, что и давление, поэтому можно провести некоторую аналогию между этими физическими понятиями. Принципиальная разница заключается в том, что давление — внешний силовой фактор (т. е. воздействующий на тело или его части извне), а напряжение — внутренний силовой фактор, характеризующий степень взаимодействия (взаимосвязи) частиц тела между собой.

Что такое компрессия в двигателе?

Что такое компрессия в цилиндрах двигателя автомобиля?

Компрессия — это термин в авторемонте, обозначающей давление воздуха в цилиндре в конце такта сжатия (когда поршень достигает верхней мертвой точки).

— Для чего измеряют компрессию в двигателе?

Измерение компрессии одна из основополагающих проверок двигателя автомобиля. С ее помощью определяют состояние поршневой группы двигателя (износ поршней, колец, цилиндров), герметичность клапанов (впускных, выпускных), герметичность прокладки между головкой блока и блоком цилиндров.

Читать еще:  Шевроле ланос стук клапанов в двигателе
— Чем можно измерить компрессию?

Компрессия измеряется специальным прибором — компрессометром. Это манометр с металлическим полым стержнем или резиновой трубкой. На конце трубки или стержня установлен наконечник. На манометре имеется кнопка для сброса давления.

Компрессометр — инструмент для измерения компрессии в цилиндрах двигателя автомобиля

— Как измерить компрессию в цилиндрах двигателя?

Для точного измерения компрессии нужно иметь компрессометр, хорошо заряженный аккумулятор, отрегулированные клапана и помощника. Перед измерением необходимо вывернуть все свечи зажигания.

Компрессометр прижимается наконечником к свечному отверстию, помощник прокручивает двигатель стартером несколько секунд. Показания компрессометра запоминаются, а еще лучше записываются. После чего сбрасывается давление и измерение проводится для следующего цилиндра.

Измерение компрессии

Есть некоторые особенности, без знания которых лучше не приступать к проведению измерения измерения. Подробно о них в следующих статьях:

— Диагностика неисправностей двигателя по анализу показаний компрессометра

По максимальному значению компрессии, ее нарастанию, и равномерности можно вычислить ту или иную неисправность двигателя. Подробнее: «Анализ и расшифровка показаний компрессометра».

— На что влияет низкая компрессия?

Низкая компрессия в цилиндрах двигателя приводит к снижению мощности и приемистости двигателя автомобиля, повышенному расходу топлива, вибрации и шуму при работе на холостых, затрудненному запуску двигателя.

Помимо этого по причине больших зазоров в поршневой группе в картер двигателя прорывается больше газов из камер сгорания, что приводит к повышению давления внутри двигателя и течи масла из-под его сальников и и прокладок.

Примечания и дополнения

Существует еще один термин, характеризующий давление в конце такта сжатия. Это — степень сжатия. Этот параметр рассчитывается по соотношению полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. У каждой модели двигателя степень сжатия разная. Степень сжатия не зависит от компрессии, а компрессия рассчитывается с учетом степени сжатия.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector