1 .7. Число и расположение цилиндров



Одноцилиндровый четырехтактный двигатель имеет значительную неравномерность вращения коленчатого вала, которая вызвана тем, что за два оборота коленчатого вала только в течение одного полуоборота коленчатый вал вращается вследствие давления газов, а три полуоборота — за счет энергии, накопленной маховиком. Причем во время рабочего хода вращение коленчатого вала ускоренное, а во время подготовительных ходов — замедленное, что вызывает повышенную вибрацию двигателя, которая может быть лишь частично уменьшена вследствие значительного момента инерции маховика. Повышения равномерности работы двигателя можно добиться увеличением числа цилиндров, так как при этом может быть увеличено число рабочих ходов, приходящихся на один оборот коленчатого вала. Цилиндры двигателя могут располагаться (рис. 5 и 6):

  1. вертикально в один ряд (рядное расположение);
  2. горизонтально в один ряд;
  3. однорядно с наклоном от вертикали;
  4. двухрядно V -образно;
  5. оппозитно.

1 .7. Число и расположение цилиндров Рис. 5. Варианты различного расположения цилиндров двигателей: а — однорядного; б — однорядного с наклоном от вертикали; в — V-образного; г — с противоположно лежащими цилиндрами; 1 — цилиндр; 2 — головка цилиндров; 3 — блок-картер; 4 — поддон При V -образном расположении цилиндров двигатель имеет более жесткую конструкцию, меньшие габаритные размеры (длину) и массу, чем рядный двигатель той же мощности. К недостаткам V -образных двигателей необходимо отнести значительную ширину и более сложную конструкцию. Равномерность вращения коленчатого вала многоцилиндрового двигателя обеспечивается при равномерном чередовании рабочих ходов поршней. Последовательное чередование одноименных тактов в различных цилиндрах за рабочий цикл называется порядком работы двигателя. При выборе порядка работы двигателя стремятся обеспечивать равномерное распределение нагрузки на коленчатый вал. В четырехцилиндровом двигателе (рис. 7 и 8) угол чередования рабочих ходов 180° (720° 4). Это определяет конструкцию коленчатого вала и угол между шатунными шейками, который должен равняться 180°

1 .7. Число и расположение цилиндров


Рис. 8. Поперечный разрез двигателя автомобиля «Волга»: 1 — поддон; 2 — коленчатый вал; 3 — шатун; 4 — блок цилиндров; 5 — поршень; 6 — гильза цилиндра; 7 — выпускной трубопровод; 8 впускной трубопровод; 9 — карбюратор; 10 — коромысло; 11 — ось коромысел; 12 — распределитель зажигания; 13 — штанга; 14 — указатель уровня масла; 15 — распределительный вал; 16 — стартер; 17 — маслоприемник Порядок работы четырехцилиндрового двигателя может быть 1-3-4-2 или 1-2-4-3. В шестицилиндровом рядном двигателе шатунные шейки коленчатого вала расположены в трех плоскостях под углом 120° порядок работы 1-5-3-6-2-4. В V -образных четырехтактных двигателях на равномерность чередования рабочих ходов влияет не только расположение шатунных шеек коленчатого вала, но и угол между осями цилиндров. Для получения оптимальной равномерности хода двухрядного двигателя угол, называемый углом развала, должен быть в два раза меньше угла между шатунными шейками. В этом случае угол чередования рабочих ходов определяется по формуле 720/2 i , где i — число цилиндров. В шестицилиндровых V -образных двигателях (рис. 9) с углом развала 90° и углом между шатунными шейками 120° порядок работы 1—4—2—5—6—3. Особенностью данного двигателя является крепление на одной шатунной шейке двух шатунов. В этом случае чередование одноименных тактов в цилиндрах неравномерно через 90 и 150° На таких двигателях для повышения равномерности хода устанавливают маховик с повышенным моментом инерции (на 60—70 % больше, чем у рядного двигателя). Восьмицилиндровые V -образные двигатели ЗИЛ-645 (рис. 10 и 11), КамАЗ-740.10 (рис. 12 и 13), ГАЗ-53-12 (рис. 14) имеют угол развала 90° Чередование одноименных тактов осуществляется через 90° Шатунные шейки коленчатого вала располагаются под углом 90° Перекрытие рабочих ходов в этом случае составляет также 90° что обеспечивает равномерное вращение коленчатого вала. Порядок работы цилиндров двигателей 1-5-4-2-6-3-7-8.

1 .7. Число и расположение цилиндров


















Рис. 12. Продольный разрез дизеля КамАЗ-740.10 автомобиля КамАЗ-5320: 1 — вентилятор; 2 — гидромуфта привода вентилятора; 3 — генератор; 4 — ручной топливоподкачивающий насос; 5 — топливный насос высокого давления; 6 — компрессор; 7 — фильтр тонкой очистки топлива; 8 — зубчатое колесо привода топливного насоса; 9 — распределительный вал; 10 — коленчатый вал; 11 — маховик; 12 — шатунная шейка коленчатого вала; 13 — маслоприемник; 14 — поддон; 15 — масляный насос

1 .7. Число и расположение цилиндров






Рис. 13. Поперечный разрез двигателя КамАЗ-740.10 автомобиля КамАЗ-5320: 1 — поддон; 2 — полнопоточный масляный фильтр; 3 — коленчатый вал; 4 — шатун правого (по ходу автомобиля) ряда цилиндров; 5 — поршень с поршневыми кольцами; 6 — головка блока цилиндров; 7 — форсунка; 8 - коромысло; 9 — впускной трубопровод; 10 — ручной топливоподкачивающий насос; 11 — топливный насос высокого давления; 12 — выпускной клапан; 13 — выпускной трубопровод; 14 — поршневой палец; 15 — распределительный вал; 16 — шатун левого (по ходу автомобиля) ряда цилиндров; 17 — масляный насос

parkers | 04.03.2009