Silniki tłokowe o spalaniu wewnętrznym/Mechanika układów korbowych/Mechanizm korbowy silnika widlastego

Z Wikibooks, biblioteki wolnych podręczników.

W przypadku silnika widlastego, w którym wszystkie korbowody są montowane na czopach wału korbowego, mechanika układu jest identyczna jak w zwykłym mechanizmie korbowym.

Różnicę pojawiają się w silnikach widlastych z korbowodem głównym (matką) i korbowodem bocznym, montowanym do głównego. Szczególną odmianą takiego silnika jest silnik gwiaździsty.

Widlasty.png

Mechanika korbowodu głównego nie odbiega od mechaniki zwykłego mechanizmu korbowego. Inaczej zachowuje się tłok na korbowodzie bocznym:

Droga tłoka:

x=r\left\{ \frac{l_{1}+\rho}{r}+\cos\alpha-\frac{\rho r}{4ll_{1}}\left(\frac{l}{\rho}+\frac{l_{1}}{l}-2\cos\Theta\right)+\frac{r}{4l_{1}}\cos2\alpha+\frac{r\rho}{4l^{2}}\left[\cos\left(2\Theta+2\alpha\right)-\frac{2l}{l_{1}}\cos\left(\Theta-2\alpha\right)\right]\right\}

Prędkość:

v=r\omega\left\{ \sin\alpha-\frac{r}{2l_{1}}\sin2\alpha-\frac{r\rho}{2l^{2}}\left[\sin\left(2\Theta-2\alpha\right)-\frac{2l}{l_{1}}\sin\left(\Theta-2\alpha\right)\right]\right\}

Przyspieszenie:

a=r\omega^{2}\left\{ \cos\alpha+\frac{r}{l_{1}}\cos2\alpha-\frac{r\rho}{l^{2}}\left[\cos\left(2\Theta-2\alpha\right)-\frac{2l}{l_{1}}\cos\left(\Theta-2\alpha\right)\right]\right\}

Z uwagi na odmienny ruch tłoka na korbowodzie bocznym i na korbowodzie głównym, dla zachowania identycznego stopnia sprężania w obu cylindrach, długość korbowodu bocznego musi wynikać z zależności:

l_{1}=l-\rho-\frac{r_{2}\rho}{2l^{2}}\sin^{2}\Theta

\omega=\frac{\pi n\left[\frac{obr}{min}\right]}{30}\left[\frac{rad}{s}\right] prędkość kątowa wału korbowego

l1 długość korbowodu bocznego

l długość korbowodu głównego

Θ kąt rozwidlenia

ρ promień mimośrodowości

Źródło „http://pl.wikibooks.org/wiki/Silniki_t%C5%82okowe_o_spalaniu_wewn%C4%99trznym/Mechanika_uk%C5%82ad%C3%B3w_korbowych/Mechanizm_korbowy_silnika_widlastego”