مطالعه تجربی تعیین نیروی اصطکاک بین حلقه و استوانه با سنجش حرکت سمبه

سازوکار رفت و برگشتی استوانه-سمبه یکی از غالب ­ترین طرح ها از آغاز اختراع موتور های احتراق داخلی تا به حال بوده است. با کاهش اصطکاک بین استوانه و سمبه می ­توان حرکت رفت و برگشتی سمبه را براحتی میسر ساخت. فشار داخل استوانه در مراحل تراکم و انبساط مقادیر خیلی قویتری نسبت به محفظه میل ­لنگ دارد و به دلیل حرکت سمبه در داخل استوانه و تغییر دمای آن در طول کارکرد موتور، وجود لقی بین آن­ دو ضروری است. این لقی، شکاف هایی را بین محفظه استوانه و محفظه میل لنگ بوجود می آورد. با استقرار حلقه الاستیک دهان­ باز در شیار مخصوص آن روی سمبه مانع جدی برای عبور جریان ایجاد می ­شود. با این وجود اصصکاک بین حلقه و استوانه علاوه بر اتلاف کار می ­تواند سبب حرکت نسبی حلقه در شیار خود طی رفت و برگشت سمبه شود و هندسه نشتی را تغییر دهد، لذا نیروی اصطکاک حلقه حائز اهمیت است. در کار حاضر برای اندازه گیری این اصطکاک یک روش دقیق تجربی بکمک دستگاه جرم-قرقره-ریسمان مجهز به حسگر اندازه گیری جابجایی پیشنهاد و استفاده شده است. پس از برآورد تجربی-تحلیلی گشتاور مقام قرقره ­ها، نیروی اصطکاک در دو حالت سمبه بدون حلقه و سمبه با حلقه اندازه ­گیری و محاسبه شد تا از روی آنها نیروی اصطکاک حلقه را برآورد کرد. نتایج حاصله نشان داد که نیروی اصطکاک یک حلقه فشاری ۲.۸۷ نیوتن بود و اگرچه سمبه تحت حرکت قائم، بار جانبی ملموسی نداشت اما ملاحظه شد که نیروی اصطکاک آن حدود ۷۷% اصطکاک حلقه فشاری بود.

Keywords:

موتور , نیروی اصطکاک , سمبه , حلقه , بوش استوانه