Устройство
автомобиля

       

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):

  • вертикально в один ряд (рядное расположение);
  • горизонтально в один ряд;
  • однорядно с наклоном от вертикали;
  • двухрядно V-образно;
  • оппозитно.

Варианты различною расположения цилиндров двигателей

Рис. 5.
Варианты различною расположения цилиндров двигателей:
а — однорядного; 6 — 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.

Примеры различного числа и расположений цилиндров двигателей:

Рис. 6.
Примеры различного числа и расположений цилиндров двигателей:
а — четырехтактный V-образный шестицилиндровы ; б — четырехтактный V-образный восьмицилиндровый ; в — четырехтактный рядный четырехцилиндровый; г - четырехтактный рядный шестицилиндровый

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°

Продольный разрез двигателя автомобиля «Волга»

Рис. 7.
Продольный разрез двигателя автомобиля «Волга»:
1 — поддон; 2 — шкив; 3 — храповик; 4 — термостат; 5 — выпускной клапан; 6 — впускной клапан; 7 — распорная пружина; 8 — головка блока цилиндров; 9 — блок цилиндров; 10 — маховик; 11 — распределительный ват; 12 — коленчатый вал; 13 — масляный насос; 14 — маслоприемник; 15 — шатун; 16 — поршневые кольца; 17 — поршневой палец

Поперечный разрез двигателя автомобиля «Волга»

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 720/2i, где i — число цилиндров.

Поперечный разрез дизеля ЯМ3-236

Рис. 9.
Поперечный разрез дизеля ЯМ3-236:
1 — поддон; 2 — коленчатый вал; 3 — шатун правого (по ходу автомобиля) ряда цилиндров; 4 — стартер; 5 — поршень; 6 — гильза цилиндра; 7 — выпускной трубопровод; 8 — форсунка; 9 — топливный насос высокого давления; 10 — воздухоочиститель; 11 — переходник впускных трубопроводов; 12 — маслозаливная горловина; 13 — впускной клапан; 14 — головка блока цилиндров; 15 — блок цилиндров; 16 — распределительный вал; 17— шатун левого (по ходу автомобиля,) ряда 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).

Поперечный разрез дизеля ЗИЛ-645 автомобиля ЗИЛ-433100

Рис. 10.
Поперечный разрез дизеля ЗИЛ-645 автомобиля ЗИЛ-433100:
1 — пробка маслозаливного патрубка; 2 — форсунка: 3 — топливопровод высокого давления; 4 — впускной воздухопровод; 5 — штанга; 6 — крышка клапанов; 7 — впускной клапан; 8 — головка блока цилиндров; 9 — выпускной газопровод; 10 — поршень: 11 — компрессионное кольцо; 12 — блок-картер; 13 — маслосъемное кольцо; 14 — резиновое уплотнение; 15 — шатун; 16 — болт-стяжка; 17 — коленчатый вал; 18 — фильтр тонкой очистки масла; 19 — гильза цилиндра; 20 — пружина клапана; 21 — выпускной клапан; 22 — коромысло

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

Продольный разрез дизеля ЗИЛ-645 автомобиля ЗИЛ-433100

Рис. 11.
Продольный разрез дизеля ЗИЛ-645 автомобиля ЗИЛ-433100:
1 — муфта отключения вентилятора; 2 — шкив насоса системы охлаждения; 3 — ремень привода компрессора; 4 — патрубок системы охлаждения; 5 — зубчатое колесо привода топливного насоса высокого давления; 6 — муфта; 7— топливный насос высокого давления; 8 — топливоподкачивающий насос; 9 — ручной топливоподкачивающий насос; 10 — распределительный вал; 11 — маховик; 12 — уплотнительная манжета; 13 — вкладыши коренного подшипника; 14 — шайба упорного подшипника; 15 — форсунка; 16 — поддон; 17 — маслоприемник; 18 — пробка сливного отверстия; 19 — насос смазочной системы; 20 — вкладыши шатунного подшипника; 21 — уплотнительная манжета; 22 — демпфер шкива коленчатого вала; 23 — ремень привода насоса рулевого гидроусилителя; 24 — шкив коленчатого вала; 25 — натяжной шкив; 26 — насос системы охлаждения; 27 — вентилятор

Продольный разрез дизеля КамАЗ-740.10 автомобиля КамАЗ-5320

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 — маслоприем-ник; 14 — поддон; 15 — масляный насос

Поперечный разрез двигателя КамАЗ-740.10 автомобиля КамАЗ-5320

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

Продольный разрез двигателя автомобиля ГАЗ-53-12

Рис. 14.
Продольный разрез двигателя автомобиля ГАЗ-53-12:
1 — поддон; 2— шкив коленчатого вала; 3 — храповик; 4 — распределительный вал; 5 — датчик ограничителя частоты вращения; 6 — водяной насос; 7 — вентилятор; 8 — полнопоточный масляный фильтр; 9 — карбюратор; 10 — распределитель зажигания; 11 — блок цилиндров; 12 — маховик; 13 — коленчатый вал; 14 — крышка коренного подшипника; 15 — шатун первого цилиндра (правого по ходу ряда); 16 — шатун пятого цилиндра (левого по ходу ряда)

Рейтинг@Mail.ru

Рейтинг@Mail.ru

Рейтинг@Mail.ru