Nadnevak predaje rada: _______________________ ___________________________________ ___________________ _______ ( mentor je prihvatio pisani dio izradbu )
ad ima * stranice+, zadatak+ - tab$ice i . s$iku/
KON<A KON<A:IJSKI LIST
'me i prezime u0enika: ________________________+ ________________________+ razred: ____________
ed / br/
Nadnevak konzu$tacija
1i$ješke o napredovanju
Potpis mentora
Sa0r"a%1 ,/ 2vod//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////3 -/ K$ipni mehanizam//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////4 -/,/ adni proces Otto motora i 5iese$ motora/////////////////////////////////////////////////////////6 -/-/ 7rste gibanja k$ipnog mehanizma/////////////////////////////////////////////////////////////////////,, 8/ 5ije$ovi k$ipnog mehanizma/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////,8/,/ K$ip////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////,8 8/,/,/ Konstrukcija k$ipa////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////,4 8/,/-/ %aterija$ i izrada k$ipa/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////,6 8/-/ Osovinica k$ipa//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////-8/-/,/ 2$e9ištenje osovinice//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////- 8/-/-/ Nove teghno$ogije u izradi osovinice k$ipa/////////////////////////////////////////////////- 8/-/8/ Primjeri ošte;enja osovinice k$ipa//////////////////////////////////////////////////////////////-3 8/8/ K$ipni prsteni (Karike)////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////-6 8/8/,/ K$ipni prsteni u motorima////////////////////////////////////////////////////////////////////////////88// K$ipnja0a////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////84 8//,/ Prora0un k$ipnja0e//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////86 8//-/ Ob$ici k$ipnja0e////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////, 8//8/ Konstrukcijske pojedinosti////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 8//8/,/ %a$a g$ava/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 8//8/-/ 7e$ika g$ava//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////3 8//8/8/ %aterija$ i to0nost izrade k$ipnja0e///////////////////////////////////////////////////////////4 8//8// Opasna mjesta////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////8// Ko$jenasto vrati$o (adi$ica)//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////8 /
5. v(0 !i$j ovog rada >Prora0un i konstrukcija k$ipnog mehanizma Otto i 5iese$ motora? je pojednostav$jenje i skra;enje prikazivanja dije$ova k$ipnog mehanizma i njihovog zadatka/ Ovaj rad je podije$jen u više cje$ina/ 2 prvom pog$av$ju govori o tome 0emu s$u9i k$ipni mehanizam u radu motora/ Nakon toga govori o tome od kojih se sve dije$ova sastoji k$ipni mehanizam svakog Otto i 5iese$ motora/ Posebno ;emo razraditi svaki dio k$ipnog mehanizma+ od kojih se materija$a rade/ Na teme$ju zadanog zadatka odrediti ;u prora0un/ Kroz ovaj kratak uvod nadam se da sam 7am 7am prikazao ukratko o 0emu govori ovaj rad i koje ;emo sve dije$ove obraditi/
7
2. Ki!ni #eani/a# K$ipni mehanizam sastavni je dio motora sa unutarnjim izgaranjem/ Njegova svrha je što u0inkovitije pretvaranje pravocrtnog gibanja k$ipa u rotacijsko gibanje ko$jenastog vrati$a koje obav$ja koristan rad/ @akvo @akvo uzastopno gibanje rezu$tat je precizno podešenog termodinami0kog procesa u ci$indru motora/ adi da$jnjeg razmatranja i pojašnjenja kinematike k$ipnog mehanizma+ potrebno je poznavanje osnovnih dije$ova od kojih se sastoji k$ipni mehanizam/
Slika 1: Klipni mehanizam
Na k$ipni mehanizam dije$uju raz$i0ite si$e: • •
si$e pritiska p$inova si$a inercije
i$a pritiska p$inova nastaje us$ijed dje$ovanja pristiska p$inova na 0e$u k$ipa u ci$idru motora/ i$a inercije nastaje kao rezu$tat ubrzavanja i usporavanja k$ipa u toku rada motora/ astavni e$ementi k$ipnog mehanizma su: B k$ip (osovinica k$ipa+ k$ipni prstenovi) B k$ipnja0a B ko$jenasto vrati$o
Slika 2: Klipni sklop motora
8
2.5. Ra0ni !r(,e+ Ott( #(t(ra i Die+e #(t(ra adni proces svih k$ipnih motora uvijek se sastoji od 0etiri ista dije$a+ koji s$ijede jedan iza drugoga uvijek uvijek jednakim redos$ijedom: redos$ijedom:
@rajanje @rajanje radnog procesa izra9eno je zakretom ko$jenastog vrati$a od po0etne pozicije k$ipa+ gornje mrtve to0ke+ u smjeru vrtnje motora/ "edan takt @+ de&iniran de&iniran je kao jedno kretanje k$ipa od gornje mrtve to0ke (D%@) do donje mrtve to0ke (5%@)/ Prema broju taktova potrebnih za obav$janje jednog radnog procesa raz$ikujemo dvotaktne (-@) i 0etverotaktne (@) motore/ Kod 0etverotaktnog motora svaki od 0etiri dije$a radnog procesa traje ,4.E+ i$i jedan takt/ Kod dvotaktnih motora+ usis i kompresija+ te ekspanzija i ispuh zajedno izvrše za vrijeme trajanja jednog takta/ 2kupan broj stupnjeva potrebnih za odvijanje jednog radnog cik$usa kod @ motora iznosi 3-.E/ 2sis: k$ip se kre;e od gornje mrtve to0ke do donje mrtve to0ke te pritom zbog nasta$og podt$aka u ci$indru usisava svje9u radnu tvar kroz usisne venti$e/ Kompresija: k$ip se kre;e od donje mrtve to0ke do gornje mrtve to0ke te radnoj tvari raste t$ak i temperatura/ Nešto prije gornje mrtve to0ke svje;ica baca iskru te po0inje izgaranje koje traje kratki period oko gornje mrtve m rtve to0ke/ #kspanzija: us$ijed izgaranja+ to jest dovoFenja top$ine+ radna tvar (p$inovi) ekspandira te tako tjera k$ip od gornje mrtve to0ke do donje mrtve to0ke te pri tome vrši koristan rad/ 'spuh: nakon ekspanzije+ istrošena radna tvar se izbacuje iz ci$indra kroz ispušne venti$e a pri tome k$ip se kre;e od donje mrtve to0ke do gornje mrtve to0ke+ te vra;a u po0etni po$o9aj kako bi cije$i radni proces krenuo ispo0etka/ 2 Otto motoru proces ekspo$ozije je s$ijede;i: ,/ 2sisavanj 2sisavanje e G gorivo gorivo se miješa miješa sa zrakom zrakom -/ Kompresija Kompresija G k$ip k$ip se podi9e+ podi9e+ mješav mješavina ina goriva goriva i zraka zraka se sabija sabija 8/ Pa$jenje Pa$jenje G gorivo gorivoHzrak Hzrak se pa$i svije;icom svije;icom / 'sisavanj 'sisavanje e G k$ip se podi9e podi9e + gura ispušne ispušne p$inove p$inove kroz kroz ispušni ispušni venti$ venti$ 2 5iese$ motoru proces ekspo$ozije je s$ijede;i: ,/ 2sisavanj 2sisavanje e G usisni usisni venti$ venti$ se otvara+ otvara+ u$azi u$azi zrak+ zrak+ k$ip se spušt spušta a -/ Kompresija Kompresija G k$ip k$ip se podi9e+ podi9e+ zrak se se sabija sabija (zagrijan (zagrijan na teperatu teperaturi ri ve;oj od .E!) 9
8/ 'zgaranje 'zgaranje i ekspanzi ekspanzija ja G gorivo gorivo se ubrizgava ubrizgava (pravo (pravo vrijeme) vrijeme) pa$jenje pa$jenje++ k$ip se spušta / 'sisavanj 'sisavanje e G k$ip se podi9e+ podi9e+ gura gura ispušne ispušne p$inove p$inove kroz ispušn ispušnii venti$
Slika 3: Prikaz četiri takta u 4T motoru(Otto i Diesel)
5iese$ motori nemaju svije;ice/ Oni trebaju visoke omjere sabijanja da bi proizve$i visoke temperature potrebne za automatsko pa$jenje goriva/ Puno je ve;a kompresija kod 5iese$ motora (,:, do -:,) od Otto (4:, do ,-:,)/ Otto motori imaju ni9i omjer kompresije kako bi izbjeg$i automatsko pa$jenje/ 7iši omjer kompresije dovodi do više top$inske u0inkovitosti i bo$je ekonomi0nosti goriva/
10
2.2. Vr+te -i;an%a *i!n(- #eani/#a
Slika 4: Vrste i!an"a elemenata klipno mehanizma
Prema s$ici /:
•
k$ip osci$ira (pravocrtno) od gornje mrtve to0ke do dpnje mrtve to0ke ko$jenasto vrati$o rotira oko svoje osi dio k$ipnja0e vezan za k$ip preko osovinice osci$ira (pravocrtno) zajedno sa
•
k$ipom dio k$ipnja0e vezan za $ete;i rukavac ko$jena rotira oko osi ko$jenastog vrati$a
•
zajedno sa ko$jenastim vrati$om rezu$tiraju;e gibanje k$ipnja0e mo9e se opisati kao njihanje
• •
11
<. Di%e(vi *i!n(- #eani/#a K$ipni mehanizam je mehanizam koji ne pretvara samo pravocrtno+ osci$iraju;e gibanje u rotacijsko+ nego termodinami0kim procesima dobiva snagu+ rad+ iskoristivost/ %eFutim uz prednosti postoje i nedostaci sa kojima se mehanizam mora suo0iti+ a neka od njih su: • •
•
• •
Ograni0enje brzine i snage zbog si$a inercije Nejedno$ika si$a transmisije koja zahtjeva posebne mjere g$ede ob$ika više ci$indara+ redos$ijeda pa$jenja+ uravnote9enja si$a inercije i zamašnjaka Amp$itude rotiraju;ih i osci$iraju;ih osci$iraju;ih si$a predstav$jaju izrazito naprezanje naprezanje u ko$jenastom vrati$u i pogonskom sustavu Prob$emi geometrije us$ijed si$a i vršnih naprezanja Podmazivanje
Pogonski sustav ko$jenastog vrati$a kod automobi$skih motora obuhva;a k$ip sa k$ipnim prstenima+ osovinicu k$ipa+ k$ipnja0u+ ko$jenasto vrati$o sa protuutezima i $e9ajima/
Slika #: Poprečni pres"ek 4T motora$
12
<.5. Ki! K$ip se sastoji iz: • • •
0e$a k$ipa zone 9$jebova za k$ipne prstenove p$ašta i ušica za osovice
e$o k$ipa ve;inom ima ravnu površinu a mo9e biti ispup0eno i$i udub$jeno zavisno od vrste motora i što bo$jeg miješanja radne materije/ Njegova deb$jina us$ov$jena je ko$i0inom top$ine koju je potrebno odvesti iz radnog prostora/ P$ašt k$ipa s$u9i za voFenje k$ipa u ci$indru i on na zidove ci$indra prenosi bo0ne si$e koje se jav$jaju pri kretanju k$ipnja0e/ 2šice k$ipa pernose si$u k$ipa na osovinicu i zbog toga su one oja0ane prema 0e$u k$ipa K$ip je najugro9eniji dio motora/
•
