Najważniejszymi siłami działającymi na mechanizm korbowy są: • siły gazowe i • siły masowe. Siły gazowe są wynikiem działania na denko tłoka ciśnienia gazów zawartych w cylindrze. Siły te zmieniają swoją wartość zgodnie ze zmianami ciśnienia w cylindrze, które występują podczas wszystkich suwów cyklu pracy silnika. Siłę ciśnienia gazów można obliczyć wg wzoru Pg = Fc'Pg = ^f--pg kN gdzie: Fc — pole poprzecznego przekroju cylindra w m2; D — średnica cylindra w m; pg — nadciśnienie gazów w cylindrze w kPa. Do wykonania wstępnych obliczeń wytrzymałościowych silnika najistotniejsza jest znajomość największej siły ciśnienia gazów Pg max, wynikającej z największego ciśnienia gazów w komorze spalania pg max- Ciśnienie to występuje wkrótce po spaleniu mieszanki w komorze spalania, w chwili gdy tłok nie zdążył jeszcze odsunąć się znacząco od GMP. Największe ciśnienie w komorze spalania silnika z zapłonem iskrowym orientacyjnie wynosi 3000-4-5000 kPa. Siły masowe powstają na skutek bezwładności mas układu korbowego wykonującego ruch postępowo-zwrotny (siły bezwładności) oraz pod wpływem wykonywania przez wał korbowy ruchu obrotowego (siły odśrodkowe). • Siła bezwładności Pb zależy od sumy mas poruszających się ruchem przyspieszonym oraz od ich chwilowego przyspieszenia b Pb = mb-b W tym wzorze na masę mb, znajdującą się w ruchu postępo-wb-zwrotnym, składają się masa tłoka oraz część (25-4-30%) masy korbowodu, którą w uproszczeniu traktuje się jako związaną z tłokiem. • Siła odśrodkowa P0 zależy od sumy mas wirujących m0 oraz od wartości przyspieszenia dośrodkowego (ea — w2 • r = = 4 • m2 • r). P0 — m0- Ed kN Masę wirującą mQ stanowi tu suma mas wszystkich niewy-równoważonych elementów wykorbienia wału oraz części (70-4-75%) masy korbowodu, którą w uproszczeniu traktuje się jako związaną z czopem korbowym. Siła odśrodkowa jest stała przy niezmiennej prędkości obrotowej wału korbowego i skierowana zawsze promieniowo na zewnątrz korby, w jej płaszczyźnie. Siła ta wiruje wraz z korbą (rys. 2.26a). Siły wypadkowe. O wartości mechanicznego obciążenia tłoka, korbowodu oraz gładzi cylindrycznej decyduje wypadkowa sił działających wzdłuż osi cylindra, czyli sił gazowych i sił bezwładności. Siła wypadkowa Pw jest sumą tych sił. Siłę wypadkową można rozłożyć na dwie siły (rys. 2.265): siłę P/c skierowaną wzdłuż korbowodu oraz siłę Pn prostopadłą do osi cylindra. Zmienna siła Pk działająca na ramieniu o chwilowej długości rc daje moment obrotowy o chwilowej wartości Moc = Pk-rc kN-m Moment ten zmienia się podczas obrotu wału korbowego, a jego średnia wartość stanowi moment obrotowy MQ silnika. Siła Pn dociska tłok do gładzi cylindra. Od niej zależy więc silą tarcia między tłokiem i cylindrem oraz trwałość zestawu tłok-cylinder. Wartość siły Pn zmienia się także w czasie obrotu wału. Jej największa, chwilowa wartość zawiera się zazwyczaj w granicach (8-r-13%) Pgmax-