Warum ist die Kolbenbeschleunigung in OT am größten?

Guten Tag,

ich suche eine kurze aber treffende Beschreibung dafür, wieso die Kolbenbeschleunigung im oberen Totpunkt eines Motors am größten ist.

Die Grundlegende Sachkenntnis über einen Kurbeltrieb ist aber durchaus vorhanden :)

Vielen Dank für eure Mühe!

Answer 1

[Hamburger02]

Die zweite Ableitung des Kolbenweges s in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel α, also die Beschleunigung lautet:
$s''(α)=\ r\ \cdot\ ω^{2\ }\cdot\ \left(\cos\ α\ +\ λs\ \cdot\ \cos\ α\right)$

mit λs = Schubstangenverhältnis r/l
r = Hub
l = Pleuellänge

bei α = 0 und α = π wird der Kosinus zu 1 und damit wird s' ' maximal.

Erklärung: im OT und UT muss der Kolben nicht nur auf 0 abgebremst werden, sondern auch noch in die Gegenrichtung beschleunigt werden. Bei 90° KW ist zwar die Kolbengeschwindigkeit maximal, aber auch nahezu konstant, weshalb da die geringsten Beschleunigungen auftreten.