Средняя скорость поршня - Mean piston speed - Wikipedia

Сравнение средней скорости поршня (черная линия) с реальной скоростью поршня (цветные линии). На диаграмме показан один ход от НМТ до ВМТ. Обороты = 1.000 мин-1, ход = 88 мм. Соотношение шатунов l / r варьируется: 3 - красный, 4 - зеленый, 5,5 - синий.

В средняя скорость поршня это средний скорость из поршень в Поршневой двигатель. Это функция Инсульт и RPM. В уравнении есть коэффициент 2 для учета одного хода за 1/2 оборота кривошипа (или, альтернативно: два хода за один оборот кривошипа) и «60» для преобразования секунд из минут в число оборотов в минуту.

MPS [м / с] = 2 * ход [мм] / 1000 * об / мин [об / мин] / 60

Например, поршень автомобильного двигателя с ходом поршня 90 мм будет иметь среднюю скорость при 3000 об / мин 2 * (90/1000) * 3000/60 = 9 м / с.

Это хороший показатель класса и производительности двигателя по сравнению с конкурентами. 5,2-литровый двигатель V10, дебютировавший в Audi R8 2017 года, имеет самую высокую среднюю скорость поршня среди всех серийных автомобилей (26,9 м / с) благодаря ходу 92,8 мм и красной полосе 8700 об / мин.[1]

Скорректированная скорость поршня (Фредерик Ланчестер, Янке и Кинг) Скорректированная скорость поршня - это метод более точного представления нагрузки на двигатель, который рассчитывается как средняя скорость поршня, деленная на квадратный корень из отношения ход / диаметр цилиндра.

http://autos.groups.yahoo.com/group/mc-engine/message/2928 Классические гоночные двигатели Карл Людвигсен (Глоссарий)

Классы

тихоходные дизели
~ 8,5 м / с для морских применений и выработки электроэнергии
среднеоборотные дизели
~ 11 м / с для поездов или грузовиков
высокоскоростной дизель
~ 14 м / с для автомобильных двигателей
среднеоборотный бензин
~ 16 м / с для автомобильных двигателей
высокоскоростной бензин
~ 20–25 м / с для двигателей спортивных автомобилей или мотоциклов
конкуренция
Некоторые крайние примеры: Серия кубков NASCAR Sprint и Формула один двигатели со скоростью ~ 25 м / с и Топ Топливо двигатели ~ 30 м / с

Среднее значение любой функции относится к среднему значению. В случае средней скорости поршня, взятой в узком математическом смысле, она равна нулю, потому что половину времени поршень движется вверх и половину времени поршень движется вниз; это бесполезно. Обычно этот термин используется для описания расстояния, пройденного поршнем за единицу времени, принимая расстояние положительным как в верхнем, так и в нижнем смыслах. Это связано со скоростью, с которой работа трения выполняется на стенках цилиндра, и, следовательно, со скоростью, с которой там выделяется тепло. Это своего рода не загадка. Он представляет собой спецификацию, которая должна быть разработана, а не результат конструкции, и средняя скорость поршня является функцией числа оборотов в минуту, то есть поршень при определенных оборотах в минуту будет одинаковым на пике графика. как и у впадины, то есть под 286,071 градусом на коленчатом валу, если частота вращения остается постоянной. При 0 и 180 градусах скорость поршня равна нулю. Скорость поршня является проверкой прочности узла поршня и шатуна. Сплав, используемый для изготовления самого поршня, определяет максимальную скорость, которую может достичь поршень, прежде чем коэффициенты трения, уровни нагрева и возвратно-поступательное напряжение преодолеют максимальные уровни, которые поршень может выдержать, прежде чем он начнет структурно разрушаться. Поскольку сплав, как правило, достаточно однороден у большинства производителей, максимальная скорость поршня при заданных оборотах в минуту определяется длиной хода, то есть радиусом шейки коленчатого вала. Наиболее распространенные типы двигателей в производстве построены в квадрат или ниже квадрата. То есть квадратный двигатель имеет такой же диаметр отверстия цилиндра, как общая длина хода от 0 до 180 градусов, тогда как в двигателе с квадратным сечением общая длина хода больше диаметра отверстия. Противоположный, квадратный, в основном используется в двигателях с более высокими характеристиками, где кривая крутящего момента приближается к пику максимальной скорости поршня. Обычно в двигателях этого типа объем цилиндра может быть искусственно увеличен с помощью турбонагнетателей или нагнетателей, увеличивая количество топлива / воздуха, доступного для сгорания. Пример можно найти в гоночных двигателях Формулы 1, где диаметр цилиндра существенно больше длина хода, что приводит к более высоким доступным оборотам в минуту, но требует более высоких требований к прочности шатунов и поршней и более высоких температурных допусков для подшипников. Диаметр цилиндра в этих двигателях довольно мал (менее 45 мм), а ход меньше этого, в зависимости от кривой крутящего момента и максимально доступных оборотов, разработанных производителем. Пиковый крутящий момент достигается на более высоких оборотах и ​​распространяется на более широкий диапазон оборотов. Характеристики этих факторов являются известными и могут быть рассчитаны на: крутящий момент является функцией длины хода, чем короче ход, тем меньше доступный крутящий момент при более низких оборотах в минуту, но скорость поршня может быть увеличена, что означает более высокие обороты двигателя. Эти типы двигателей намного более хрупкие и требуют гораздо более высокого уровня точности движущихся частей, чем квадратные или подквадратные двигатели. Вплоть до начала 1960-х годов конструкторы уделяли внимание крутящему моменту, а не скорости поршня, вероятно, из-за соображений материала и технологий обработки. По мере улучшения материалов частота вращения двигателя увеличивалась.

Рекомендации

  1. ^ "Двигатель". Ауди Медиацентр. Получено 2020-12-10.