Изменение силы давления газов определяется с помощью индикаторной диаграммы, построенной по результатам теплового расчета двигателя. Таким образом, индикаторная диаграмма в соответствующем масштабе представляет собой зависимость силы давления газов от хода поршня.

Если масштаб давлений индикаторной диаграммы тр, то масштаб сил (Н/мм) для этой же диаграммы тр — Сила давления газов воспринимается стейками цилиндра. Под действием этого давления возникает сила Fr, направленная по оси цилиндра и приложенная к поршню. Одновременно с силой FB на головку цилиндра действует равная ей по величине и направленная в противоположную сторону сила /?( 13. Так как сила Fr от поршня передается коленчатому валу и через него на картер двигателя, то силы уравновешивают одна другую и на опоры двигателя не действуют. Внешние силы давления газов в двигателе проявляются лишь в виде двух моментов. Максимальное значение силы давления газов обычно соответствует положению поршня в ВМТ.

Суммарные силы и моменты действующие в кривошипно-шатунном механизме. Полное представление об усилиях, действующих в элементах кривошипно-шатунного механизма двигателя, можно получить в результате рассмотрения совместного действия сил давления газов на поршень и сил инерции движущихся масс на данном расчетном режиме. Так как в каждом из цилиндров многоцилиндрового двигателя картина изменения.

Сила Fs переменна по величине и направлению и в зависимости от угла поворота коленчатого вала может быть направлена к оси вала или от нее. Суммарную силу Fs, действующую вдоль оси цилиндра, можно разложить на две составляющие: силу N, перпендикулярную к стенке цилиндра, и силу, направленную по оси шатуна. Сила N — боковая сила — прижимает поршень к стенке цилиндра и обусловливает износ их поверхностей. Сила сжимает или растягивает шатун.

Перенесем силу по направлению ее действия в центр шатунной шейки, обозначив S’, и разложим ее на две составляющие:

нормальную (радиальную) силу К, направленную по радиусу кривошипа, и тангенциальную силу Т, касательную к окружности радиуса кривошипа.

Для дальнейшего исследования динамики кривошипно-шатунного механизма нормальную силу перенесем по линии ее действия в центр коленчатого вала и обозначим через К.

Кроме рассмотренных сил, в кривошипно-шатунном механизме действует и центробежная сила инерции Кг. Эта сила приложена к шатунной шейке кривошипа и направлена вдоль его оси в сторону от оси коленчатого вала. Она, так же как и сила FJt является неуравновешенной и передается через коренные подшипники на опоры двигателя.

Аналитические и графические выражения сил и моментов. При динамическом исследовании деталей кривошипно-шатунного механизма для определения действующих на них сил и моментов могут использоваться аналитический и графический методы.

Аналитический метод. При определении сил и моментов, действующих в кривошипно-шатунном механизме, аналитическим методом используются соответствующие уравнения, которые приведены ниже.

Изменение знаков сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме, показано на  134.

Задавая значения угла а через определенный интервал, например 30°, можно вычислить значения действующих в кривошипно-шатунном механизме сил и построить диаграмму их изменения за рабочий цикл двигателя.

Наличие развернутых диаграмм сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме, дает возможность определить крутящий момент многоцилиндровых двигателей многоцилиндровых двигателях крутящие моменты отдельных цилиндров суммируются последовательно по длине коленчатого вала. Значение суммарного крутящего момента можно определить графическим сложением моментов в отдельных цилиндрах. Для этого кривую крутящего момента одного цилиндра» разбивают на п участков (в зависимости от числа цилиндров). Каждый из участков делят на несколько полос (в нашем примере на шесть) и в каждом участке нумеруют точки деления.