Forskydning

fra Wikipedia, den gratis encyklopædi
Spring til navigation Spring til søgning
Animation af en firecylindret firetaktsmotor. Den kubiske kapacitet er farvet orange.

For cylinderen i stempelmaskiner angiver forskydningen eller forskydningen det lukkede volumen, der er resultatet af arbejdsafstanden for det enkelte stempelslag og det effektive stempel tværsnitsareal . Det definerer derfor det volumen, der forskydes i en motor ved slag af alle stempler.

definition

Som regel er det effektive stempletværsnit det cirkulære område, der er omsluttet af stempelringen eller den indre cylindervæg at se:

hvori er radius af stempeloverfladen.

På den anden side skal en større stempeloverflade, som skyldes en buet i stedet for en flad stempelendeoverflade, ikke bruges. I maskiner, hvis stempel har en kontinuerlig stempelstang , som f.eks B. Det er almindeligt i damplokomotiver , stempelstangens cirkulære tværsnitsareal skal trækkes fra stempeltværsnittet for at bestemme slagvolumen.

Stempelslaget er den afstand, der er dækket mellem arbejdsstempelets to yderste positioner, normalt benævnt top og bund dødpunkt i forbrændingsmotorer .

Slagvolumen så resultater med som det effektive stempelområde og som slagtilfælde til

normalt bruges kubikcentimeter eller liter som måleenhed.

Med de samme parametre ( hastighed og gennemsnitligt effektivt tryk ) er forskydningen en indikator for sammenligning af forskellige maskiners ydeevne og en af ​​parametrene for en forbrændingsmotor . Der skelnes også mellem den individuelle cylinderforskydning og den samlede forskydning af en maskine, der er lig med summen af ​​alle cylinderkubikkapaciteter og, når der er tale om strukturelt identiske cylindre, opnås ved at multiplicere cylinderens kubikkapacitet med tallet cylinderen giver.

Afhængigt af om stempelslaget er større eller mindre end cylinderens diameter, taler man om et langt slag eller et kort slag . Hvis slag og boring er af samme størrelse, taler man om et kvadratisk slagforhold .

beregning

Vigtige størrelser:

Cylinderforskydning
Motorvolumen
Kompressionsrum
Forbrændingskammer
Antal cylindre
Cylinderdiameter ( boring )
Cylinder radius ( )
Stempelslag (også slagtilfælde eller slag for kort), betegnelsen er også almindelig

Cylinderforskydning

Forskydningen er volumen mellem bunden og det øverste dødpunkt i stempelet på en motorcylinder og er normalt angivet i cm 3 eller i liter. Følgende gælder:

.

Motorvolumen

Til flercylindrede motorer med Cylindre, hvis de enkelte cylindre har samme kubikvolumen,

Forbrændingskammer

Forbrændingskammeret er volumenet, der er omsluttet af cylinderen, stemplet og topstykket. Det afhænger af stemplets position, dvs. tidsafhængig under drift. Hvis stemplet er i bunden dødpunkt, gælder det

I dobbeltstemplede motorer har to cylindre et forbrændingskammer til fælles, og situationen er mere kompliceret.

Specifikationer for forbrændingsmotor

Korte slag gør det muligt at rumme større ventiler på grund af det større cylinder tværsnitsareal. Ved samme hastighed har de en lavere stempelhastighed end langslagsmotorer , så de er mere hastighedsstabile og bruges derfor hovedsageligt i sportsvogne og motorcykler.

Langslagsmotorer muliggør bedre forbrændingskammerdesign og bedre forbrænding.

Generelt ligner forbrændingskammeret kort tid efter tænding, når gassen er på sit varmeste, en flad cylinder, dvs. den har et stort overfladeareal i forhold til dens volumen. Jo mindre cylinderboringen og jo længere slaglængden er, jo mindre flad er formen på forbrændingskammeret på dette tidspunkt, jo mindre er forbrændingskammerets overfladeareal og jo lavere varmeledningstab gennem det.

Langhuber har derfor en lidt højere grad af effektivitet .

Tendensen i konstruktion af motorkøretøjer går i stigende grad mod mindre og derfor lettere motorer, da disse har lavere termiske tab på grund af de mindre varmeoverførselsoverflader med samme effekt. Dette betyder imidlertid ikke nødvendigvis, at motorer med stor volumen er mindre effektive.

Forskydning og drejningsmoment

Ved et givet gennemsnitligt arbejdstryk bestemmer forskydningens størrelse momentet . Kubikkapacitet, middeltryk og hastighed påvirker tilsammen præstationen.

Tommelfingerregel for naturligt opsugede motorer : Værdien for det maksimale drejningsmoment er omkring 100 Nm pr. Liter forskydning. Der er dog ofte en afvigelse i momentværdien på omkring 10 til 15 procent - normalt nedad, men i stigende grad også opad.

eksempel

Hvis en naturligt opsuget motor har et slagvolumen på 2000 cm 3 , er det maksimale drejningsmoment normalt 170 til 210 Nm. Hvis det er signifikant højere (over 240 Nm), kan det antages, at motoren er opladet, for eksempel via en udstødningsgas turbolader eller en kompressor .

Kubikkapacitet og vejafgift

Kubikkapacitet er en faktor, der påvirker niveauet af køretøjsafgifter i mange lande. Det plejede at være den eneste faktor i Tyskland . Da afgifterne normalt er forskudt (f.eks. Hver 100 cm³ eller en del deraf), blev og er motorer hovedsageligt bygget med kubikkapacitet lige under disse grænseværdier, f.eks. 1998 cm³ i stedet for 2000 cm³. Typebetegnelsen for et motorkøretøj har ofte forskydningen i den mere præcise betegnelse.

Beregningen af ​​forskydningen af ​​frem- og tilbagegående motorer i henhold til afgiftsformlen er blevet udført i Tyskland siden 1989 ved hjælp af to forskellige metoder:

  • Gammel StVZO -skatteformel: total forskydning = ( Boring, Nav, Antal cylindre; boring og hub skal afrundes til en halv millimeter før beregningen, resultatet til hele kubikcentimeter. Kommentar: afrundes ned til 0,78, så kubikkapaciteten ifølge den gamle skatteformel afviger væsentligt nedad fra den faktiske kubikkapacitet).
  • Ny EU -skatteformel: total forskydning ( Boring, Nav, Antal cylindre; boring og hub er kommercielt afrundet til hele millimeter; er afrundet til 0,7854).

Da der i nogle tilfælde gælder andre afrundingsregler for afgiftsformlen, som er blevet ændret flere gange, end det er sædvanligt inden for teknologi, har der været og er stadig afvigelser i oplysninger om kubik kapacitet i producenternes tekniske data på den ene side og administrative data til beskatning på den anden. Boringer forstørret ved cylindrisk formaling under en motorreparation tages ikke i betragtning ved beskatning. Da kubikkapacitetsafgiften blev indført i Tyskland, havde lovgiver til hensigt at beskatte den maksimale motorydelse ; Da dette imidlertid ikke var let måleligt på det tidspunkt, blev forskydningen - ifølge forskellige formler for totakts- og firetaktsmotorer - brugt som et mål for motorkraft, mere i artiklen Tax HP .

Talrige love, f.eks. Den tyske lov om motorkøretøjer , bruger også motorkapaciteten som vurderingsgrundlag, f.eks. Kørekortklasser for små motorcykler . 30,3 procent af de biler, der blev registreret for første gang i Tyskland i 2008, havde en forskydning på 1800 til 1999 cc.

relaterede emner

  • Kompressions forhold angiver forholdet mellem volumenerne i cylinderen før og efter komprimering.

litteratur

  • Hans Jörg Leyhausen: Håndværksmestereksamen i bilhandel del 1. 12. udgave, Vogel Buchverlag, Würzburg 1991. ISBN 3-8023-0857-3 .
  • Peter Gerigk, Detlev Bruhn, Dietmar Danner: Automotive engineering. 3. udgave, Westermann Schulbuchverlag GmbH, Braunschweig 2000. ISBN 3-14-22-1500-X .
  • Max Bohner, Richard Fischer, Rolf Gscheidle: Ekspertise i bilteknologi. 27. udgave, Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten 2001. ISBN 3-8085-2067-1 .