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Massenkräfte


wolfgangb
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Hallo, miteinander

In letzter Zeit ist mir der Begriff Massenkräfte 1. und 2. Ordnung untergekommen. Leider kann ich mir darunter nicht viel vorstellen, ausser dass es dabei um Vibrationen des Motors geht. Da bin ich doch jetzt gespannt, ob hier im Forum Licht in das Dunkel gebracht werden kann?

Ist zwar kein Cit-Thema, aber immerhin ein technisches.

Viele Grüße

Wolfgang

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Hallo,

von den Massenkräften und -momenten erster und zweiter Ordnung spricht man im Zusammenhang mit der Bewegung der Kolben. Zur Bewegung der Kolben sind erhebliche Kräfte erforderlich, die ausgeglichen werden müssen, da sonst Vibrationen spürbar werden. Die Kolben müssen z.B. bei Nenndrehzahl mit mehr als der tausendfachen Erdbeschleunigung hin und hergerissen werden. Da kann so ein ca. 0,3 kg schwerer Kolben schon ganz schön am Auto zerren.

Bei Mehrzylindermotoren gelingt der Ausgleich der Massenkräfte mehr oder weniger gut.

Warum nun erste und zweite Ordnung? Die Auf- und Abbewegung des Kolbens erfolgt nicht exakt sinusförmig, daran ist das Pleuel schuld, das immer wieder zur Seite ausgelenkt wird. Man kann die Bewegung des Kolbens jedoch als Überlagerung zweier sinusförmiger Bewegungen ("Harmonische") hinreichend genau beschreiben. Eine Harmonische hat die Frequenz mit der die Kurbelwelle (1 Ordnung) umläuft, die andere Harmonische hat die doppelte Frequenz (zweite Ordnung).

Alles klar?

Gernot

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Hallo Leute

Möchte zum zu Gernot`s Post noch etwas ergänzen. Vielleicht erleichtert es die Vorstellung der Unterteilung in 1. und 2. Ordnung.

Die Massenkraft 1. Ordnung ändert ihre Größe mit Kurbelwellenfrequenz - daher 1.Ordnung (und ändert während einer Umdrehung also zweimal die Richtung). .... weil wie schon beschrieben wie eine Sinuskurve

Die Massenkraft zweiter Ordnung ändert mit doppelter Kurbelwellenfrequenz ihre Größe und während einer Umdrehung viermal die Richtung.

Diese Massenkräfte und die von ihnen hervorgerufenen Massenmomente wirken sich nach außen als freie Kräfte und Momente aus, die das Kurbelgehäuse in waagerechter und senkrechter Richtung hin und her zu bewegen versuchen; außerdem führen sie zu Kippbewegungen um die Motorachsen.

Diese freien Kräfte und Momente können mehr oder weniger - mit ensprechendem Aufwand sogar vollständig - durch Gegenmassen (Gegengewichte) oder/und durch entsprechende Zahl und Anordnung an Kröpfungen ausgeglichen werden, sodass der Motor nach außen hin in Ruhe verharrt.

MFG Xantia Kay

OLYMPIA 2012 IN LEIPZIG - SPIELE MIT UNS

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Hallo,

vielen Dank für die Erklärungen. Ist gut verständlich für mich.

Woher wisst Ihr das bloß?

Viele Grüße Wolfgang

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