Работа многоцилиндрового двигателя | Двигатель автомобиля
Во время работы двигателя на его механизмы действуют значительные силы давления газов в цилиндре, силы инерции неравномерно движущихся деталей кривошипно-шатунного механизма, а также центробежные силы, возникающие вследствие вращения деталей. Эти силы непостоянны по величине и направлению своего действия, поэтому они вызывают неравномерную работу двигателя.
При неравномерной работе двигателя его механизмы работают с переменной нагрузкой, вследствие чего происходит интенсивный износ деталей. Особенно велика неравномерность работы одноцилиндрового четырехтактного двигателя.
Для достижения равномерности работы двигателя или устанавливают на коленчатом валу тяжелый маховик, или выполняют его многоцилиндровым.
Маховик накапливает энергию во время рабочего хода и отдает ее при совершении вспомогательных тактов. Но тяжелый маховик применяется только для стационарных двигателей, работающих, как правило, на постоянном режиме. Тяжелый маховик вследствие значительной инерции не обеспечивает необходимой автомобильному двигателю приемистости, т.е. способности двигателя быстро развивать и уменьшать обороты. Поэтому в автомобильных двигателях равномерность работы достигается не увеличением веса маховика, а за счет выполнения двигателя многоцилиндровым. В многоцилиндровом двигателе такты рабочего хода равномерно чередуются в отдельных цилиндрах, вследствие чего в значительной мере уравновешиваются силы инерции, возникающие в кривошипно-шатунном механизме при работе двигателя.
Для обеспечения наибольшей равномерности работы многоцилиндрового двигателя необходимо, чтобы такты рабочего хода в различных цилиндрах чередовались через равные промежутки времени и в определенной последовательности. Эта последовательность повторения одноименных тактов в различных цилиндрах называется порядком работы цилиндров двигателя.
Рис. Таблица чередования тактов четырехцилиндрового четырехтактного двигателя с порядком работы цилиндров 1—2—4—3 (цифры в графе «Положение кривошипов коленчатого вала» обозначают порядковые номера цилиндров)
Однако не при любом порядке обеспечивается хорошая работа двигателя. Необходимо, чтобы очередные такты рабочего хода следовали в цилиндрах, наиболее удаленных одни от другого. В этом случае нагрузка на коренные подшипники коленчатого вала будет распределяться более равномерно; кроме того, отработавшие газы из цилиндра, в котором начинается выпуск, не будут попадать через выпускной трубопровод в цилиндр, в котором выпуск еще не закончился.
Наиболее удобными порядками работы автомобильных двигателей являются: для четырехцилиндрового — 1—2—4—3 и 1—3—4—2, для шестицилиндрового — 1—5—3—6—2—4 и для восьмицилиндрового — 1—5—4—2—6—3—7—8.
Порядок работы цилиндров обычно изображается в виде таблицы чередования тактов.
Рассмотрим, как происходит работа четырехтактного четырехцилиндрового двигателя с порядком работы цилиндров 1—2—4—3. Так как рабочий цикл четырехтактного двигателя совершается за два оборота коленчатого вала (720°), а число рабочих ходов, происходящих за это время, равно четырем, то для правильного чередования рабочих ходов кривошипы коленчатого вала смещены один относительно другого на 180° (720°: 4), т.е. на пол-оборота коленчатого вала, и находятся, таким образом, в одной плоскости.
Во время работы двигателя поршни в первом и четвертом цилиндрах при первом полуобороте первого оборота коленчатого вала перемещаются от верхней мертвой точки к нижней, в первом цилиндре происходит рабочий ход, в четвертом цилиндре — такт впуска. Во втором и третьем цилиндрах поршни перемещаются в это время к верхней мертвой точке, во втором цилиндре происходит такт сжатия, а в третьем — такт выпуска.
Во время второго полуоборота первого оборота коленчатого вала поршни в первом и четвертом цилиндрах перемещаются от нижней мертвой точки к верхней, в первом цилиндре происходит такт выпуска, а в четвертом — такт сжатия. Поршни второго и третьего цилиндров в это время перемещаются от верхней мертвой точки к нижней, во втором цилиндре происходит рабочий ход, в третьем — такт впуска.
Во время первого полуоборота второго оборота коленчатого вала поршни в первом и четвертом цилиндрах перемешаются от верхней мертвой точки к нижней, в первом цилиндре происходит такт впуска, в четвертом — рабочий ход. Поршни второго и третьего цилиндров в это время перемещаются от нижней мертвой точки к верхней, во втором цилиндре происходит такт выпуска, в третьем такт сжатия.
Во время второго полуоборота второго оборота коленчатого вала поршни в первом и четвертом цилиндрах перемещаются от нижней мертвой точки к верхней, в первом цилиндре происходит такт сжатия, в четвертом —такт выпуска. Поршни во втором и третьем цилиндрах перемещаются от верхней мертвой точки к нижней, во втором цилиндре происходит такт впуска, в третьем — рабочий ход.
Четырехцилиндровый четырехтактный двигатель с порядком работы цилиндров 1—3—4—2 отличается от двигателя с порядком работы 1—2—4—3 лишь конструкцией распределительного механизма, которая определяет несколько иную последовательность открытия и закрытия клапанов и чередования тактов.
Оба порядка работы цилиндров, принятые для отечественных четырехтактных четырехцилиндровых двигателей, полностью равноценны и по равномерности, и по качеству работы двигателей. На отечественных автомобилях широко используются шестицилиндровые двигатели, у которых цилиндры расположены в один ряд. Такие двигатели называются рядными в отличие от двигателей, цилиндры которых расположены в два ряда под некоторым углом один к другому.
В шестицилиндровом рядном двигателе коленчатый вал имеет шесть кривошипов. Так как рабочий цикл четырехтактного двигателя совершается за два оборота коленчатого вала (720°), а количество рабочих ходов за это время равно шести, то для правильного чередования рабочих ходов кривошипы коленчатого вала смещены один относительно другого на 120° (720°: 6), т. е. на одну треть оборота вала.
Для однорядных шестицилиндровых двигателей применяется следующее расположение кривошипов: 1—6 — вверх, 2—5 — налево, 3—4 — направо, если смотреть со стороны переднего конца вала.
При вращении коленчатого вала поршни в шестицилиндровом двигателе проходят через мертвые точки не все одновременно, как в четырехцилиндровом двигателе, а только попарно. Поэтому и такты во всех цилиндрах начинаются и кончаются также не одновременно, а смещены в одной паре цилиндров относительно другой на 60°.
Перекрытие тактов и порядок чередования рабочих ходов в шестицилиндровом четырехтактном двигателе показаны в таблице на рисунке.
Рис. Таблица чередования тактов шестицилиндрового четырехтактного двигателя с порядком работы 1—5—3—6—2—4 (цифры в графе «Положение кривошипов коленчатого вала» обозначают порядковые номера цилиндров)
Особенностью двухтактных дизелей является то, что их рабочий цикл совершается за один оборот коленчатого вала (360°). Поэтому и взаимное расположение кривошипов коленчатых валов имеет свои особенности: в четырехцилиндровом двигателе кривошипы смещены один относительно другого на 90° (360°: 4), в шестицилиндровом — на 60° (360°: 6).
Рис. Таблица чередования тактов шестицилиндрового двухтактного дизеля с порядком работы 1—5—3—6—2—4 (цифры в графе «Положение кривошипов коленчатого вала» обозначают порядковые номера цилиндров)
Перекрытие тактов и порядок чередования рабочих ходов в двухтактном шестицилиндровом дизеле показаны в таблице на рисунке.
В настоящее время на автомобилях широкое применение получили восьмицилиндровые V-образные двигатели. Цилиндры у этих двигателей располагаются в два ряда, чаще всего под углом 90°. Коленчатый вал таких двигателей имеет четыре кривошипа, смещенных один относительно другого на 90°. На каждую шейку кривошипа опираются одновременно по два шатуна.
В восьмицилиндровом двигателе за рабочий цикл (720°) совершается восемь рабочих ходов; их чередование, следовательно, происходит через 90° (720°: 8). Порядок работы цилиндров и чередование тактов в восьмицнлиндровом двигателе показаны в таблице на рисунке.
Рис. Таблица чередования тактов восьмицилиндрового двигателя с порядком работы цилиндров 1—5—4—2—0—3—7—8 (цифры в графе «Положение кривошипов коленчатого вала» обозначают порядковые номера цилиндров)
В многоцилиндровых двигателях вследствие непрерывного чередования рабочих ходов и перекрытия их одного другим обеспечивается более плавное и равномерное вращение коленчатого вала. Многоцилиндровые двигатели работают более устойчиво, без толчков и сотрясений, присущих одноцилиндровым двигателям.
Работа многоцилиндровых двигателей | Двигатель автомобиля
Коленчатый вал одноцилиндрового двигателя вращается неравномерно: ускоренно — во время такта расширения и замедленно — в других тактах. При сгорании заряда горючей смеси, необходимого для получения нужной мощности, на детали кривошипно-шатунного механизма действует ударная нагрузка, что увеличивает их износ и вызывает колебания всего двигателя.
При движении поршня, шатуна и коленчатого вала возникают значительные силы инерции, которые достаточно сложно уравновесить. Кроме того, для такого двигателя характерна плохая приемистость, т. е. способность быстро увеличивать частоту вращения коленчатого вала при увеличении количества сгораемого топлива.
Чтобы устранить недостатки одноцилиндровых двигателей, на тракторах и автомобилях устанавливают многоцилиндровые двигатели, т. е. такие, у которых несколько одноцилиндровых двигателей объединены в один. Коленчатый вал этих двигателей вращается более равномерно.
Расположение цилиндров таких двигателей может быть одно- или двухрядным. Цилиндры большинства однорядных двигателей размещают вертикально, двухрядных — под углом друг к другу. Двухрядные двигатели могут быть V — образные (угол между цилиндрами меньше 180°) и оппозитные (угол между цилиндрами равен 180°).
Рисунок. Схемы расположения цилиндров двигателя: а — однорядное; б — двухрядное V — образное; в — двухрядное оппозитное
Отечественные двигатели имеют различное число цилиндров — от 2 до 12. В много цилиндровых двигателях такты расширения осуществляются в определенной последовательности, в соответствии с порядком работы, который зависит от расположения цилиндров, взаимного положения кривошипов коленчатого вала и последовательности открытия и закрытия клапанов механизма газораспределения.
Рассмотрим работу многоцилиндровых двигателей на примере четырехцилиндрового однорядного двигателя.
Этот двигатель можно представить как соединенные вместе четыре одноцилиндровых двигателя с одним общим коленчатым валом, кривошипы (колена) которого расположены в одной плоскости. Два крайних колена направлены в одну сторону, а два средних — в противоположную (под углом 180°).
Рисунок. Работа четырехцилиндрового четырехтактного двигателя (порядок работы 1-3-4-2)
В этом случае поршни движутся в цилиндрах в одном направлении попарно. Если в первом и четвертом цилиндрах поршни опускаются, то во втором и третьем — поднимаются (и наоборот).
Работа многоцилиндрового двигателя — Студопедия
Контрольные вопросы
1. Классификация поршневых двигателей внутреннего сгорания.
2. Основные механизмы двигателя, системы и их назначение.
3. Основные определения, принятые для двигателей.
РАБОТА ДВИГАТЕЛЯ
Во время работы двигателя внутреннего сгорания в его цилиндре происходит периодически повторяющийся ряд изменений состояния рабочего тела (газа).
Рабочий цикл двигателя – комплекс последовательных процессов (впуск, сжатие, сгорание, расширение и выпуск), в результате которых энергия топлива преобразуется в механическую работу.
Такт – часть рабочего цикла, происходящая за время движения поршня от одной мертвой точки до другой, т. е. условно принимаем, что такт происходит за один ход поршня.
Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за четыре хода (такта) поршня или за два оборота коленчатого вала, называют четырехтактными. Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за два хода поршня или за один оборот коленчатого вала, считают двухтактными.
Рабочий цикл четырехтактного дизеля.В отличие от карбюраторного двигателя вцилиндр дизеля воздух и топливо вводятся раздельно.
Такт впуска.Поршень5 (рис.6.2,а)движется от в.м.т.к н.м.т.,впускной клапан1открыт, в цилиндр 4 поступает воздух. Давление в конце такта 0,08…0,09 МПа, температура воздуха 320…340 К.
Такт сжатия. Оба клапана закрыты.Поршень5движется от н.м.т.к в.м.т. (рис.6.2 б), сжимая воздух. Вследствие большой степени сжатия (порядка 14…18) давление воздуха в конце этого такта достигает 3,5…4,0 МПа, а температура (750…950 К) превышает температуру самовоспламенения топлива. При положении поршня, близком к в. м. т., в цилиндр через форсунку 2 начинается впрыскивание жидкого топлива, подаваемого насосом 6 высокого давления. Устройство форсунки обеспечивает тонкое распыливание топлива в сжатом воздухе.
Топливо, впрыснутое в цилиндр, смешивается с нагретым воздухом и остаточными газами, образуя рабочую смесь. Большая часть топлива воспламеняется и сгорает. Давление газов достигает 5,5…9,0 МПа, температура – 1900…2400 К.
Такт расширения. Оба клапана закрыты.Поршень5под давлением расширяющихсягазов движется от в.м.т. к н.м.т. (рис. 6.2, в). В начале такта расширения сгорает остальная часть топлива. К концу такта расширения давление газов уменьшается до
0,2…0,3 МПа, температура – до 900…1200 К.
Такт выпуска. Выпускной клапан3открывается.Поршень5движется от н.м.т.кв.м.т. (рис. 6.2, г) и через открытый клапан выталкивает отработавшие газы из цилиндра в атмосферу. К концу такта давление газов 0,11…0,12 МПа, температура 650…900 К.
Далее рабочий цикл повторяется.
В течение рабочего цикла описанных двигателей только в такте расширения поршень перемещается под давлением газов и посредством шатуна приводит во вращательное движение коленчатый вал. При выполнении остальных тактов – выпуска, впуска и сжатия – поршень нужно перемещать, вращая коленчатый вал. Это подготовительные такты, которые осуществляются за счет кинетической энергии, накопленной маховиком в такте расширения. Маховик, обладающий значительной массой, крепят на конце коленчатого вала.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение рабочего цикла двигателя.
2. Поясните рабочий цикл карбюраторного четырехтактного двигателя.
3. Поясните рабочий цикл четырехтактного дизеля.
ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ И МЕХАНИЗМЫ ДВИГАТЕЛЯ
Рабочий цикл двухтактного карбюраторного двигателя.Двухтактные двигателивыполняются с внешним и внутренним смесеобразованием. Простейший из них – одноцилиндровый двигатель с внешним смесеобразованием, у которого кривошипная камера выполняет роль предварительного компрессора. Такие двигатели называют двигателями с кривошипно-камерной продувкой (рис. 7.1). В нем одновременно происходит два процесса: один – над поршнем, а второй – под поршнем. При движении
н.м.т. над поршнем происходит горение рабочей смеси (рабочий ход), а под поршнем
– сжатие. При приближении к нижней мертвой точке открываются выпускные и продувочные окна, надпоршневое пространство соединяется с атмосферой и кривошипной камерой, в результате происходит выпуск газов, а цилиндр продувается и заполняется свежей смесью из кривошипной камеры. Этим заканчивается первый такт.
Рисунок 7.1 Схема устройства и работы двухтактного двигателя:
1 – канал, идущий из кривошипной камеры; 2 – продувочное окно; 3 – поршень; 4 – цилиндр; 5 – свеча; 6 – выпускное окно; 7 – впускное окно; 8 — карбюратор; 9 — кривошипная камера.
Второй такт происходит при движении поршня к в.м.т.: над поршнем – сжатие, а объем кривошипной камеры увеличивается и заполняется свежим зарядом, т.е. там происходит впуск.
Эти двигатели имеют невысокую степень сжатия, и горючая смесь в них воспламеняется от искры, как и в четырехтактных карбюраторных двигателях.
Применение двухтактного цикла в многоцилиндровых двигателях возможно только при наличии дополнительного компрессора (нагнетателя), необходимого для продувки и заполнения цилиндров.
По двухтактному циклу могут работать и дизели, но так как у них воспламенение топлива происходит от высокой температуры сжатого воздуха, то степень сжатия в этом случае должна быть примерно вдвое больше, чем у карбюраторного двигателя, и топливо должно впрыскиваться форсунками, а не всасываться.
Двухтактного дизеля с принудительной прямоточной продувкой. При рабочем ходе поршня вблизи н.м.т. открываются выпускные клапаны 3 и продувочные окна 4, цилиндр очищается от продуктов сгорания и заполняется свежим зарядом воздуха.
начале хода поршня к в.м.т. закрываются продувочные окна и клапан, происходит сжатие воздуха до 3,0…4,0 МПа.
Около в. м. т. в цилиндр впрыскивается топливо, где оно воспламеняется и горит. Рабочий ход поршня – как и в четырехтактных двигателях.
Работа многоцилиндрового двигателя
Для уменьшения массы и габаритов, снижения неравномерности частоты вращения коленчатого вала и уменьшения необходимой массы маховика на тракторах и автомобилях применяют многоцилиндровые двигатели.
Большинство тракторных двигателей – четырехцилиндровые. Они имеют удовлетворительную уравновешенность инерционных сил, а рабочие такты отдельных цилиндров происходят в них равномерно через 180 °.
Рабочие процессы в цилиндрах в зависимости от расположения кулачков на распределительном (кулачковом) валу могут происходить с порядком 1–3–4–2 или 1–2– 4–3. На тракторных дизелях, как правило, применяют первый из указанных порядков работы.
Шести- и восьмицилиндровые двигатели выполняют с пространственной схемой коленчатого вала, при которой его колена развернуты на 90°.
При этом порядок работы восьмицилиндрового двигателя типа ЗИЛ-130 будет 1–5– 4–2–6–3–7–8. Цилиндры нумеруются от вентилятора к маховику, и в правом ряду имеют меньшие номера (1, 2, 3 и 4).
двенадцатицилиндрового двигателя ЯМЗ-240Б развал цилиндров равен 75°, а порядок работы цилиндров выражается следующим рядом цифр: 1–12–5–8–3–10–6–7– 2–11–4–9.
Двигатели различной мощности и с разным числом цилиндров можно сравнивать, используя следующие показатели: удельную мощность, т. е. мощность, приходящуюся на 1 кг массы двигателя, литровую мощность, снимаемую с 1 л рабочего объема, удельный расход топлива на единицу мощности.
Кривошипно-шатунный механизм–основной рабочий механизм поршневогодвигателя. Он участвует в совершении рабочего цикла двигателя и преобразует возвратно-поступательное движение поршня, воспринимающего силу давления расширяющихся газов, во вращательное движение коленчатого вала. Элементы кривошипно-шатунного механизма условно можно разделить на две группы: неподвижные и подвижные.
К неподвижным элементам механизма относятся цилиндры, головки цилиндров, картер с подшипниками коленчатого вала и связующие детали. Все это образует корпус двигателя. Подвижные элементы механизма: поршни с кольцами и поршневыми пальцами, шатуны с подшипниками, коленчатый вал с маховиком и гасителем крутильных колебаний.
Гаситель крутильныхколебаний(демпфер)применяют в высокооборотныхмногоцилиндровых двигателях для гашения крутильных колебаний и частичного поглощения энергии, вносимой возбуждающим моментом в систему коленчатого вала при резонансе. Его обычно устанавливают на переднем конце коленчатого вала.
Крепление двигателя на раме трактора и автомобиля.Несмотря на сравнительнохорошую уравновешенность современных тракторных и автомобильных двигателей, во время их работы все же возникают вибрации, которые не должны передаваться на раму или полураму, а через них – на корпус мобильной машины. Поэтому крепление (подвеска) двигателя должно быть таким, чтобы уменьшить передачу вибраций машины и предотвратить появление напряжений в блок-картере в случае возникновения перекосов в раме или полураме при движении мобильной машины по неровной дороге. Двигатели крепят к рамам или полурамам в трех, четырех или пяти точках. Наибольшее распространение получила трехточечная подвеска, так как она снижает монтажные напряжения и возникающие напряжения при деформации лонжеронов рамы.
Упругие элементы подвески обычно выполняют в виде резиновых амортизаторов, привулканизированных к каркасу. Для максимального поглощения энергии колебаний силового агрегата их изготавливают из специальной резины с большими потерями на гистерезис. Резиновые амортизаторы, находящиеся под опорами, снижают ударные нагрузки на двигатель при движении машины и уменьшают вибрацию, воспринимаемую от двигателей рамой или полурамой. Кроме того, опоры удерживают двигатель от продольного смещения при выключении сцепления, резком разгоне или торможении машины.
На тракторах МТЗ-80 и МТЗ-82 двигатель крепят следующим образом: заднюю часть блок-картер а через лист жестко связывают с корпусными деталями трактора; переднюю подвеску выполняют в виде упругого резинометаллического амортизатора, установленного между крышкой распределительных шестерен и передней шарнирной опорой, закрепленной на переднем брусе полурамы.
Назначение и общее устройство механизма газораспределения.Механизмгазораспределения предназначен для своевременного впуска в цилиндры двигателя свежего заряда и для выпуска отработавших газов. В зависимости от типа органов, с помощью которых цилиндр двигателя сообщается с окружающей средой, механизмы газораспределения делятся на золотниковые, комбинированные и клапанные.
Золотниковые механизмы газораспределения, несмотря на некоторые преимущества (возможность обеспечения больших проходных сечений впускных и выпускных отверстий, лучшие условия охлаждения, меньшая шумность работы), в поршневых двигателях широкого распространения не получили. Практически золотниковый принцип газораспределения используется лишь в двухтактных двигателях с контурными и прямоточно-щелевыми схемами продувки, где полость цилиндра сообщается с окружающей средой через окна в его стенке, открываемые и закрываемые поршнем.
Комбинированные механизмы газораспределения применяются с прямоточной клапанно-щелевой продувкой. Свежий заряд поступает в цилиндр через окна в его стенке, а отработавшие газы удаляются при помощи клапанов (ЯМЗ-204 и ЯМЗ-206).
Клапанные механизмы – основной тип механизмов газораспределения, применяемых в современных тракторных и автомобильных двигателях. Как правило, они характеризуются простотой конструкции, малой стоимостью изготовления и ремонта, совершенством уплотнения рабочей полости цилиндра и надежностью работы. Если клапаны расположены в блок-картере и открываются при движении вверх (в направлении от коленчатого вала), то их называют нижними (боковыми) клапанами в отличие от верхних (подвесных) клапанов, которые установлены на головке цилиндров и открываются при движении вниз (в направлении к коленчатому валу).
Сравнение этих двух механизмов показывает, что механизм с нижним (боковым) расположением клапанов состоит из меньшего числа деталей, но образует вытянутую
щелевидную форму камеры сгорания, а механизм с верхним расположением клапанов усложнен по устройству, но обеспечивает хорошую компактность камеры сгорания.
Работа многоцилиндрового двигателя — Студопедия
Несмотря на наличие маховика, коленчатый вал одноцилиндрового двигателя вращается неравномерно: ускоренно во время такта расширения и замедленно при остальных. Сгорание заряда горючей смеси, необходимого для получения нужной мощности, создает резкую, ударную нагрузку на детали кривошипно-шатунного механизма, что увеличивает их износ и вызывает колебания всего двигателя. Кроме того, одноцилиндровый двигатель имеет плохую приемистость, то есть способность быстро увеличивать частоту вращения коленчатого вала.
Чтобы устранить эти недостатки, на автомобили, как правило, устанавливают многоцилиндровые двигатели, то есть такие, в которых несколько одинаковых по размерам цилиндров объединены в одном двигателе. В многоцилиндровом двигателе такт расширения повторяется чаще, чем в одноцилиндровом. Это обусловливает более равномерное вращение коленчатого вала такого двигателя и позволяет уменьшить размеры его маховика.
Чтобы многоцилиндровый двигатель работал наиболее равномерно, такты расширения должны следовать через равные промежутки времени, или равные углы поворота коленчатого вала. Для определения этого угла нужно продолжительность цикла, выраженную в градусах поворота коленчатого вала, разделить на число цилиндров двигателя. В четырехтактном четырехцилиндровом двигателе такт расширения в цилиндре происходит через 180° (720° : 4) по отношению к предыдущему, то есть через половину оборота коленчатого вала. Таким образом, за каждые два оборота коленчатого вала (за рабочий цикл) такты расширения совершатся во всех четырех цилиндрах.
Последовательность чередования тактов расширения в цилиндрах двигателя называется порядком работы цилиндров двигателя.
| Рис. 11 Схема расположения цилиндров двигателя: а – однорядное; б – двухрядное V-образное; в – двухрядное оппозитное |
Порядок работы зависит от расположения цилиндров, взаимного положения кривошипов коленчатого вала и последовательности открытия и закрытия клапанов механизма газораспределения.
Расположение цилиндров многоцилиндровых двигателей может быть однорядным или двухрядным (рис.11). В большинстве однорядных двигателей цилиндры располагаются вертикально (рис.11, а), а в двухрядных — под углом друг к другу. Если в двигателях с двухрядным расположением цилиндров угол между цилиндрами меньше 180°, их называют V-образными (рис.11, б), когда же угол равен 180°, двигатели называют оппозитными (рис.11, в).
Многоцилиндровые двигатели имеют различное (обычно четное) число цилиндров — от двух до шестнадцати.
Двигатели с однорядным расположением цилиндров обладают большими габаритами и массой, нежели двигатели с двухрядным V-образным расположением цилиндров.
Работа многоцилиндровых двигателей — Энциклопедия по машиностроению XXL
Рассматриваемый одноцилиндровый двигатель работает очень неравномерно, так как на один рабочий ход, при котором происходит сгорание — расщирение рабочей смеси, приходятся два подготовительных такта (впуск и сжатие) и заключительный такт — выпуск. Уменьшить неравномерность работы одноцилиндрового двигателя можно в результате применения массивного маховика. Но наиболее эффективным способом уменьшения неравномерности работы двигателя является применение многоцилиндровых двигателей, представляющих собой как бы несколько одноцилиндровых двигателей с общим коленчатым валом. В этОм случа неравномерность работы многоцилиндрового двигателя достигается за счет чередования рабочих тактов в различных цилиндрах в определенной последовательности. [c.14]Рабочий цикл четырех-и восьмицилиндровых четырехтактных двигателей. Для плавной работы многоцилиндрового двигателя и уменьшения неравномерных нагрузок на коленчатый вал рабочие процессы в различных цилиндрах [c.38]
Вспышки в камерах происходят поочередно. Весь барабан, состоящий из нескольких камер, по своей работе напоминает работу многоцилиндрового двигателя. [c.81]
Для равномерной работы многоцилиндрового двигателя необходимо, чтобы рабочие ходы в отдельных цилиндрах чередовались через равные углы поворота коленчатого вала. Так, при четырехтактном рабочем процессе в четырехцилиндровом двигателе рабочие ходы должны чередоваться через 720°/4 = 180° в шестицилиндровом двигателе — через 720°/6 = 120°, а в восьмицилиндровом двигателе — через 720°/8 = 90°. [c.37]
Для равномерной работы многоцилиндрового двигателя и равномерной нагрузки на коленчатый вал рабочие ходы (вспышки) в [c.30]
Для обеспечения наибольшей равномерности работы многоцилиндрового двигателя необходимо, чтобы такты расширения (рабочего хода) в различных цилиндрах чередовались через равномерные промежутки времени и в определенной последовательности. Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называется порядком работы цилиндров двигателя. [c.27]
Что называется порядком работы многоцилиндрового двигателя и какие порядки работы наиболее распространены [c.27]
Работа многоцилиндровых двигателей [c.58]
Рабочий цикл восьмицилиндровых четырехтактных двигателей. Для плавной работы многоцилиндрового двигателя и уменьшения неравномерных нагрузок на коленчатый вал рабочие процессы в различных цилиндрах должны происходить в определенной последовательности. Последовательность чередования одноименных тактов в различных цилиндрах двигателя называется порядком работы. [c.33]
Порядок работы цилиндров двигателя. Для равномерной работы многоцилиндрового двигателя одноименные такты в разных цилиндрах должны чередоваться через равный угол поворота коленчатого вала в определенной последовательности, называемой порядком работы цилиндров двигателя. [c.18]
Порядок работы многоцилиндрового двигателя зависит от угла между кривошипами. Этот угол, в свою очередь, зависит от тактности двигателя и числа цилиндров. Так, для получения равномерной работы цилиндров угол между кривошипами в четырехтактном двигателе должен быть следующим [c.64]
В некоторых устройствах утечки сжатого воздуха или перетекание его в полости с более низким давлением оказываются существенными и их необходимо учитывать при расчете [80]. Например, при работе многоцилиндровых двигателей некоторый период времени полости различных цилиндров сообщаются друг с другом. Рассмотрим случай перетекания воздуха в сообщающихся полостях двустороннего пневмоустройства. [c.98]
Работа многоцилиндровых двигателей и их показатели [c.39]
РАБОТА МНОГОЦИЛИНДРОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И ИХ ПОКАЗАТЕЛИ [c.39]
Следует иметь в виду, что при работе многоцилиндрового двигателя равномерность (плавность) его хода в значительной степени зависит от того, насколько одинаково работают отдельные цилиндры. Неодинаковая работа отдельных цилиндров может быть вызвана следующими причинами [c.96]
Снижению выбросов продуктов неполного сгорания, улучшению экономичности способствует обеднение смеси, однако работа многоцилиндрового бензинового двигателя при а> 1,15 практически невозможна из-за появления пропусков воспламенения в отдельных цилиндрах. Эффективное сгорание бедных смесей (а> 1,3) в цилиндрах может быть обеспечено расслоением заряда, при котором воспламенение и начальная стадия процесса сгорания происходят в зоне обогащенной, а последующее — в зоне бедной смеси (рис. 21). Расслоение смеси препятствует образованию и окислов азота. В первой стадии сгорания этому способствует недостаток кислорода, во второй — относительно низкая температура горения. [c.45]
У многоцилиндровых двигателей на один общий коленчатый вал одновременно работают несколько связанных с ним поршней, движущихся в одинаковые моменты времени в противоположных направлениях. Крайние положения поршня называют мертвыми точками верхней мертвой точкой (в. м. т.) у крышки 3 цилиндра и нижней мертвой точкой (н. м. т.) в противоположном конце цилиндра. Объем Vi цилиндра двигателя, ограниченный с одной стороны крышкой, а с другой стороны — поршнем, находящимся в в. м. т., называют объемом камеры сжатия. [c.70]
Важным из этих предположений является идентичность изменения давления во времени во всех цилиндрах. Любая неправильность в циклах цилиндров нарушает это предположение. Эти неправильности могут возникнуть от изменений воспламенений, распределения топлива по цилиндрам, неправильной работы клапанов и т. д. Они обычно возбуждают основную гармонику цикла давления газов четырехтактных двигателей, которая становится очень интенсивной, и возникает повышенная низкочастотная вибрация двигателя. Эти неправильности также могут содействовать высокочастотным вибрациям двигателя. Как правило, фазовые соотношения сил инерции в многоцилиндровых двигателях приводят к тому, что внешняя неуравновешенная сила или полностью отсутствует или мала для двигателя в целом. В двигателях с двумя и более цилиндрами при равномерном расположении колен по окружности кривошипов центробежные силы инерции от отдельных цилиндров для двигателя в целом взаимно уравновешиваются. Однако эти силы, действующие в плоскостях расположения цилиндров, создают моменты, которые необязательно уравновешиваются между собой для двигателя в целом. Вибрацию двигателей обычно подразделяют на низкочастотную и звуковую. Под низкочастотной вибрацией будем понимать механические колебания, длина волн которых значительно превышает размеры двигателя, и поэтому двигатель можно заменить жесткой [c.187]
Наиболее распространённый принцип пускового устройства судовых двигателей состоит в том, что двигатель первоначально приводится в действие впуском в цилиндры сжатого воздуха, а затем переключается на работу на топливе. В многоцилиндровых двигателях сжатый воздух обычно подаётся во все цилиндры, реже пуск осуществляется подачей воздуха лишь некоторому числу цилиндров. [c.338]
Цилиндром называют деталь, во внутренней полости которой помещается поршень, совершающий возвратно-поступательное движение. Во многоцилиндровых двигателях внутреннего сгорания цилиндры объединяются в блоки (цельнолитой блок цилиндров). Так как при работе двигателя внутреннего сгорания наибольшему износу подвергаются стенки цилиндра, то их изготовляют отдельно в виде гильз и впрессовывают с небольшим натягом в цельнолитой блок цилиндров. При ремонте двигателя изношенные гильзы цилиндров заменяют новыми. В работающем двигателе между стенками блока цилиндров и стенками гильз для охлаждения циркулирует вода. [c.166]
Регуляторы современных двигателей внутреннего сгорания, как правило, работают в условиях хорошей смазки. Поэтому в их механизме преобладают силы гидравлического трения. Появление сил сухого трения возможно только при разрыве масляной пленки. Однако и в этом случае следует иметь в виду, что в процессе работы муфта чувствительного элемента и связанные с ней детали совершают непрерывные колебания относительно положения равновесия, вызываемые несколькими причинами. К числу этих причин относятся периодическая неравномерность вращения, присущая поршневым (даже многоцилиндровым) двигателям вибрация основания двигателя в процессе работы, а следовательно, и вибрация корпуса регулятора колебания, вызываемые работой топливного насоса, и др. [c.380]
Газовые турбины лишены ряда недостатков, присущих поршневым двигателям внутреннего сгорания. Наличие кривошипно-шатунного механизма у поршневых двигателей внутреннего сгорания ограничивает их число оборотов и поэтому мощность одного цилиндра получается относительно небольшой. Для увеличения мощности применяют многоцилиндровые двигатели внутреннего сгорания, обладающие значительными габаритами и весом. У поршневых двигателей внутреннего сгорания невозможно осуществить в цилиндре полное адиабатное расширение рабочего тела до давления окружающей среды, что приводит к потерям полезной работы. [c.125]
Двухрядное расположение цилиндров выгоднее, так как при этом двигатель становится короче и легче, а жесткость его увеличивается. Многоцилиндровые двигатели работают более равномерно. [c.7]
Чтобы подсчитать работу, совершаемую в многоцилиндровом двигателе, который делает п оборотов за 1 мин, необходимо работу, совершаемую за 1 цикл (у4ц), умножить на число цилиндров (к) двигателя и число циклов, совершаемых цилиндром за 1 мин. [c.15]
Коленчатый вал многоцилиндрового двигателя воспринимает своими кривошипами равные по величине, но сдвинутые по фазе крутящие моменты. Относительное смещение моментов, воспринимаемых валом от различных цилиндров, определяется порядком работы двигателя. Например, в четырехцилиндровом двигателе с порядком работы [c.157]
Форма и расположение противовесов определяются из конструктивных соображений. Коленчатые валы многоцилиндровых двигателей с числом цилиндров не менее четырех могут работать и без противовесов. [c.163]
Работа газов, Вт, в 1 с, т. е. индикаторная мощность одного цилиндра N1 — 2р для многоцилиндрового двигателя [c.234]
С увеличением числа цилиндров равномерность вращения вала повышается и надобность в большом маховике отпадает. В многоцилиндровых двигателях маховик обеспечивает плавную работу двигателя на малых оборотах холостого хода, облегчает запуск двигателя и трогание машины с места путем использования инерции маховика. [c.34]
В общем для топливных систем с газовым приводом практически нерешенными являются проблемы общей надежности и достаточного срока службы конструкции, регулирования угла опережения впрыска и обеспечения идентичности работы отдельных секций на многоцилиндровом двигателе. [c.328]
Конструкция газовых двигателей должна создаваться, главным образом, на базе конвертации их из соответствующих двигателей с воспламенением от сжатия. Поэтому все положения, изложенные выше в отношении развития двигателей с воспламенением от сжатия для мелкой промышленности, в полной мере относятся и к газовым двигателям. Особенно важна работа наших конструкторов над вопросом создания рационального, экономичного, удобного для серийного производства конвертируемого газового двигателя. Перспективы развития и применения такого двигателя в условиях СССР безусловно огромны. Кроме того, своевременно и необходимо приступить к созданию мощных вертикальных газовых двигателей для электрических станций. Эту задачу надо разрешить путем конвертации мощных вертикальных многоцилиндровых двигателей с воспламенением от сжатия. [c.411]
В многоцилиндровом двигателе все силы, действующие на детали кривошипно-шатунного механизма одного цилиндра, создают соответствующие моменты относительно центра масс всего двигателя. Переменные силы и моменты в двигателе вызывают его колебание на опорах, вибрацию отдельных деталей и могут привести к нарушению работы и поломкам. Поэтому двигатель стремятся уравновесить, что достигают соответствующим выбором углов между кривошипами коленчатого вала, соответствующим расположением цилиндров и установкой специальных противовесов. [c.70]
ДЛЯ питания многоцилиндрового двигателя трудно сохранить одинаковое наполнение цилиндров из-за различных сопротивлений при впуске, а также одинаковый состав смеси вследствие изменения его во впускном трубопроводе. Нагрузка по цилиндрам двигателя в этом случае распределяется неравномерно. При неправильно отрегулированном составе смеси, при неполадках в работе органов газораспределения двигателя возрастает опасность взрывов горючей смеси во впускной системе, которые могут привести к авариям. [c.159]
С ростом частоты вращения двигателя обычная батарейная система зажигания перестает удовлетворять требованиям эксплуатации (особенно многоцилиндровых двигателей). Уменьшение времени замкнутого состояния контактов, усиливающиеся с увеличением частоты вращения инерционные явления в системе и явления, обусловленные токами самоиндукции, существенно уменьшают напряжение на электродах свечи зажигания. Применение электронных приборов позволяет снизить силу тока в первичной цепи системы зажигания. Вследствие этого повышается надежность системы зажигания и стабильность ее работы в большом диапазоне изменения частоты вращения двигателя. [c.165]
Порядок работы многоцилиидрового двигателя. Из характеристики тактов рабочего цикла четырехтактного двигателя следует, что для равномерного вращения коленчатого вала и плавной работы многоцилиндрового двигателя нужно установить такую последовательность чередования тактов, чтобы рабочие ходы в отдельных цилиндрах чередовались через равные углы поворота коленчатого вала. Такая последовательность чередова- [c.22]
Регулировка топливных насооов. Для обеспечения равномерной работы отдельных цилиндров и экономичной работы многоцилиндрового двигателя необходимо, чтобы момент начала подачи топлива, давление впрыскивания и количество топлива, подаваемого отдельными насосными элементами в каждый цилиндр двигателя, были бы цо возможности одинаковыми на вс[c.149]
Для равномерной и плавной работы многоцилиндрового двигателя одноименные такты в разных цилиндрах должны чередоваться в определенной последовательности. Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах двигателя называется порядком его работы. Порядок работы определяет расположение шатунных шеек коленчатого вала и кулачков на распределительном валу. Предположим, что в четырёхцилиндровом двигателе в 1-м цилиндре в течение первого пол-оборота коленчатого вала (180°) происходит рабочий ход (рис. 17), в 4-м цилиндре — впуск. Одновременно поршни 2-го и 3-го цилиндров будут двигаться вверх совершая водном из них сжатие, а в другом выпуск. Примем, что во 2-м нил] нд- [c.29]
На рубеже 30 и 40-х годов параллельно с работами по конструированию двигателей средней мощности (АМ-35 и АМ-38 М-105РА, М-105ПФ и ВК-107 В. Я. Климова и др.) была осуществлена разработка многоцилиндровых авиационных двигателей особо большой мощности. В 1939 г. В. А. Добрынин и Г. С. Скубачевский сконструировали 24-цилиндровый шестиблочный звездообразный двигатель М-250 мощностью 2500 л. с. с водяным охлаждением, центробежным нагнетателем и планетарным редуктором, передававшим мощность на два соосных воздушных винта,— прототип позднейших (выполненных в послевоенные годы) особо мощных двигателей серии ВД-4. В 1939— 1941 гг. различными конструкторскими организациями велось проектирование многоцилиндровых двигателей М-120, МБ-100 и других мощностью свыше 2000 л. с. каждый. [c.348]
Первое уравнение (9.78) отвечает систематическому (вращательному) движению системы, второе уравнение описывает ква-зинормальные колебания в системе, соответствующие резонирующей (р-й) собственной форме ее динамической модели. Таким образом, в сложных системах с ограниченным возбуждением исследование динамических процессов в резонансных областях выполняется на основе одночастотных моделей вида (9.78), имеющих ту же структуру, что и модель (9.26) рассмотренной простейшей системы. Особенности анализа силовых установок с многоцилиндровыми двигателями внутреннего сгорания рассмотрены в работах [28, 109]. [c.167]
После того как коленчатый вал смонтирован на своем месте в картере двигателя, приступают к сборке шатунов. Шатуны многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания не должны иметь большой разницы в весе, так как в противном случае при работе двигателя мо»ут возникнуть вибрации. Поэтому предварительно комплект шатунов подбирают по весу, используя весы со специальным фрезерным приспособлением, которое автоматически снимает определенный слой металла и доводит вес шатуна до требуемого. Подобранный комплект шатунов клеймят номером двигателя и номером цилиндра. Сборку начинают с еоединения кривошипной головки шатуна с шейкой коленчатого вала. При серийном производстве шатуны поступают на сборку полностью обработанными. Такой шатун проверяют по шейке вала и в случае необходимости подвергают шабровке на краску или на блеск . Соединение поршневой головки шатуна с поршнем рассматривается в 122. [c.164]
Для повышения литровой моидности двигателей, уменьшения их веса и габаритов современные двигатели выпускаются многоцилиндровыми, с большими числами оборотов и высокой степень о сжатия. Для обеспечения работы таких двигателей необходима надежная система зажигания. [c.148]
На современных автомобилях устанавливаются только многоцилиндровые двигатели. Они по сравнению с одноцилиндровыми двигателями имеют ббльшук мощность, их коленчатый вал вращается более равномерно, двигатель работает более экономично и т. д. [c.14]
Наиболее доступными для измерений являются такие физические величины, как усредненные по времени давления, перепады давления и температуры в рабочих цилиндрах и полостях генератора, а также В трубопроводах обслуживаюш их СПГГ систем. По оравнению с многоцилиндровыми двигателями внутреннего сгорания процессы изменения состояния воздуха или газа в смежных С рабочими цилиндрами полостях и системах характеризуются ярко выраженным нестационарным режимом, пульсациями давления, скорости и температуры, что в ряде случаев затрудняет измерение этих. величин с помошью обычных способов и требует специального приспособления приборов к таким условиям работы. [c.44]
Компрессор. Объем работ по компрессору бывает различным в зависимости от давления наддува, конструкции компрессора и числа цилиндров двигателя. При наддуве многоцилиндрового двигателя компрессором с безлоноточным диффузором как правило компрессор полностью отвечает требованиям, предъявляемым двигателям. Это объясняется равномерным режимом работы компрессора и пологим протеканием его характеристик. [c.387]
21 Порядок работы многоцилиндрового двигателя
Порядок работы многоцилиндрового двигателя
зависит от типа двигателя (расположения цилиндров) и от количества цилиндров в нем.
Чтобы многоцилиндровый двигатель работал равномерно, такты расширения должны следовать через равные углы поворота коленчатого вала (т. е. через равные промежутки времени). Для определения этого угла продолжительность цикла, выраженную в градусах поворота коленчатого вала, делят на число цилиндров. Например, в четырехцилиндровом четырехтактном двигателе такт расширения (рабочий ход) происходит через 180° (720 : 4) по отношению к предыдущему, т. е. через половину оборота коленчатого вала. Другие такты этого двигателя чередуются также через 180°. Поэтому шатунные шейки коленчатого вала у четырех цилиндровых двигателей расположены под углом 180° одна к другой, т. е. лежат в одной плоскости. Шатунные шейки первого и четвертого цилиндров направлены в одну сторону, а шатунные шейки второго и третьего цилиндров — в противоположную сторону. Такая форма коленчатого вала обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов и хорошую уравновешенность двигателя, так как все поршни одновременно приходят в крайнее положение (два поршня вниз и два вверх).
Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы четырехцилиндровых отечественных тракторных двигателей 1—3—4—2. Это означает, что после рабочего хода в первом цилиндре следующий рабочий ход происходит в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Определенная последовательность соблюдается и в других многоцилиндровых двигателях.
При выборе порядка работы двигателя конструкторы стремятся равномернее распределить нагрузку на коленчатый вал.
Одноименные такты у четырехтактного шестицилиндрового двигателя совершаются через поворот коленчатого вала на 120°. Поэтому шатунные шейки расположены попарно в трех плоскостях под углом 120°. У четырехтактного восьмицилиндрового двигателя одноименные такты происходят через 90° поворота коленчатого вала и его шатунные шейки расположены крестообразно под углом 90° одна к другой.
В восьмицилиндровом четырехтактном двигателе за два оборота коленчатого вала совершается восемь рабочих ходов, что способствует его равномерному вращению.
Порядок работы восьмицилиндровых четырехтактных двигателей 1— 5—4—2—6—3—7—8, а шестицилиндровых 1—4—2—5—3—6.
Зная порядок работы цилиндров двигателя, можно правильно распределить провода по свечам зажигания, присоединить топливопроводы к форсункам и отрегулировать клапаны.
22 Силы и моменты, действующие в кмш одноцилиндрового двигателя
При такте «сгорание—расширение» сила Р1, приложенная к поршневому пальцу, слагается из двух сил:
силы P давления газов на поршень
силы инерции Pи (сила инерции переменна по величине и направлению)
Суммарную силу P1 разложить на можно две силы: силу S, направленную вдоль оси шатуна, и силу N, прижимающую поршень к стенкам цилиндра.
Силу S перенесем в центр шатунной шейки, а к центру коленчатого вала приложим две равные силе S и параллельные ей силы S1 и S2. Тогда совместное действие сил S1 и S создаст (на плече R) крутящий момент, приводящий во вращение коленчатый вал, а сила S2 нагрузит коренные подшипники и через них будет передаваться на картер двигателя.
Разложим силу S2 на две перпендикулярно направленные силы N1 и Р2. Сила N1 численно равна силе N, но направлена в противоположную сторону; совместное действие сил N и N1 образует момент Nl, который стремится опрокинуть двигатель в сторону, обратную вращению коленчатого вала. Сила P2 численно равная силе Р1, действует вниз, а сила Р действует на головку цилиндра вверх, т.е. в противоположную сторону. Разность между силами Р и P1 представляет собой силу инерции поступательно движущихся масс Ри. Наибольшей величины эта сила достигает в момент изменения направления движения поршня.
Вращающиеся массы шатунной шейки, щек кривошипа и нижней части шатуна создают центробежную силу Рц, направленную по радиусу кривошипа в от сторону центра вращения.
Таким образом, в кривошипно-шатунном механизме одноцилиндрового двигателя, кроме крутящего момента, возникающего на коленчатом валу, действует ряд неуравновешенных моментов и сил, как то:
реактивный, или опрокидывающий, момент Nl, воспринимаемый опорами двигателя через картер
сила инерции поступательно движущихся масс Ри, направленная по оси цилиндра
центробежная сила вращающихся масс Рц, направленная по кривошипу вала
Боковая сила N достигает наибольшей величины при расширении газов, когда поршень прижимается к левой стенке цилиндра, чем и объясняется ее обычно больший износ.
Работа многоцилиндрового двигателя
Категория:
Тракторы-2
Публикация:
Работа многоцилиндрового двигателя
Читать далее:
Работа многоцилиндрового двигателя
Одноцилиндровый двигатель имеет ряд существенных недостатков, которые ограничивают его применение. Главные из них: неравномерное вращение коленчатого вала (особенно у четырехтактных двигателей), ограниченные возможности по увеличению мощности, плохая приемистость, то есть недостаточная способность к преодолению возрастающих нагрузок.
Многоцилиндровые двигатели преимущественно применяются на тракторах, автомобилях, комбайнах, а также как стационарные двигатели. Они отличаются лучшей равномерностью вращения коленчатого вала, большими возможностями по увеличению мощности (за счет увеличения числа цилиндров), достаточной приемистостью.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Рис. 1. Основные схемы размещения цилиндров в многоцилиндровых двигателях: а — вертикальное в один ряд; б — V-образное; а — оппозитное
Равномерность вращения вала многоцилиндрового двигателя в основном зависит от его тактности и количества цилиндров в двигателе.
Например, в четырехцилиндровом четырехтактном двигателе при равномерном чередовании рабочих ходов вспышки в цилиндрах следуют через 180°, так как за полный рабочий цикл (два оборота коленчатого вала) во всех четырех цилиндрах происходит по одному рабочему ходу (720°: 4 = = 180°).
Если четырехцилиндровый двигатель двухтактный, то рабочий цикл в нем завершается за один оборот коленчатого вала, а чередование рабочих ходов в цилиндрах следует через 90° (360°: 4 = 90°).
Таким образом, при одном и том же числе цилиндров в двигателе количество рабочих ходов на один оборот коленчатого вала в двухтактном двигателе в два раза больше, чем в четырехтактном. С увеличением количества цилиндров в двигателе возрастает и частота рабочих ходов на каждый оборот его вала, то есть равномернее вращается вал.
Кроме этого, на равномерность вращения коленчатого вала двигателя существенное влияние оказывают маховик и вращающиеся вместе с ним детали, накапливающие при вращении кинетическую энергию, которая способствует более равномерному вращению коленчатого вала и улучшает приемистость двигателя.
На рисунке 1 изображены основные схемы расположения цилиндров многоцилиндровых двигателей: однорядное (а) и двухрядное — V-образное (б) и оппозитное (в).
Количество цилиндров в многоцилиндровых двигателях (как правило, четное) колеблется от двух до шестнадцати.
Порядок работы цилиндров двигателя, то есть последовательность чередования тактов расширения в цилиндрах, зависит главным образом от взаимного положения кривошипов коленчатого вала и расположения цилиндров.
Рекламные предложения:
Читать далее: Характеристика тракторных двигателей
Категория: — Тракторы-2
Главная → Справочник → Статьи → Форум
Многоцилиндровые двигатели (автомобили)
2.4.
Многоцилиндровые двигатели
Мощность, развиваемая двигателем, может быть увеличена путем увеличения размера одного цилиндра
или установки большего количества цилиндров такого же размера. Один большой цилиндр
может быть более удобным выбором из-за меньшего количества деталей, требующихся для изготовления и обслуживания, но преимущества перевешиваются недостатками
. Соотношение площадей головки поршня и объема цилиндров двух двигателей, один из которых
имеет в два раза больше линейных размеров другого, следующее.
При одинаковом среднем эффективном давлении газа в цилиндре в обоих двигателях тяга
поршня увеличивается пропорционально площади головки поршня. Таким образом, при увеличении диаметра цилиндра вдвое усилие поршня
увеличивается в четыре раза. Для данной скорости поршня и среднего эффективного давления газа
мощность двигателя увеличивается пропорционально квадрату диаметра цилиндра. Таким образом,
при увеличении диаметра цилиндра вдвое увеличивает мощность в 4 раза. Объем и, следовательно, масса возвратно-поступательных компонентов увеличивается пропорционально кубу их размеров.Следовательно, при увеличении размера поршня
вдвое масса увеличивается в восемь раз, из-за чего максимальная скорость поршня
должна быть уменьшена. Если ход поршня для данной частоты вращения коленчатого вала удваивается,
скорость поршня также удваивается. Для поддержания одинаковой скорости поршня для обоих двигателей частота вращения коленчатого вала
большого двигателя должна быть уменьшена вдвое. Крутящий момент пропорционален усилию поршня
и длине хода кривошипа. Следовательно, за счет удвоения диаметра поршня и хода
усилие поршня увеличивается в четыре раза, а рычаг поворота кривошипа удваивается, таким образом, крутящий момент
увеличивается в восемь раз.
Следовательно, при увеличении диаметра цилиндра вдвое мощность увеличивается в четыре раза, а у
вес увеличивается в восемь раз. Следовательно, вес увеличивается с большей скоростью по сравнению с
power, обеспечивая низкое соотношение мощности к весу. Многоцилиндровые двигатели могут производить более высокую выходную мощность
за счет более высоких оборотов по сравнению с одноцилиндровыми двигателями.
2.4,1.
Циклический крутящий момент и эффект маховика
Четырехтактный двигатель выполняет один рабочий цикл за два оборота или 720
градусов поворота коленчатого вала; при этом каждый из четырех ходов соответствует половине оборота на
‘или повороту коленчатого вала на 180 градусов.Из четырех тактов, то есть всасывания, сжатия
, мощности и выпуска, только рабочий ход обеспечивает энергию для приведения в движение коленчатого вала
против различных сопротивляющихся нагрузок, в то время как другие три оставшихся хода поглощают некоторую энергию для преодоления
насосных и фрикционных потерь. Кроме того, возникают возвратно-поступательные инерционные нагрузки, вызванные
обратным усилием, прикладываемым для изменения направления движения поршневого узла каждый раз, когда он
достигает своей ВМТ или НМТ. В результате имеется значительное колебание частоты вращения коленчатого вала
в каждом рабочем цикле из-за изменения полезного давления в цилиндре на протяжении
рабочего хода и встречных нагрузок трения, накачки и инерции.
Маховик, прикрепленный к концу коленчатого вала, поглощает избыточную энергию, когда коленчатый вал
ускоряется во время рабочего хода на 180 градусов, и автоматически передает эту накопленную кинетическую энергию
на коленчатый вал для преодоления сопротивления проворачиванию в течение следующих 540 градусов. -рабочие мазки. Коленчатый вал замедляется, поскольку маховик отдает
энергии для приведения в движение коленчатого вала на трех тактах холостого хода, но восстановление скорости происходит
из-за движения расширения поршня во время рабочего хода.Таким образом, маховик снижает на
колебания частоты вращения коленчатого вала в течение каждого рабочего цикла. Энергия, передаваемая маховику
и коленчатому валу, иногда превышает среднюю сопротивляемую нагрузку в двигателе, а в других
раз она может быть значительно ниже этого значения. Это вызывает соответствующие колебания скорости
маховика (рис. 2.10). Средняя высота диаграммы крутящего момента представляет крутящий момент
, эквивалентный постоянной нагрузке, прилагаемой к двигателю. Заштрихованная область над линией среднего крутящего момента
указывает избыточную энергию, запасенную в маховике, а энергия ниже средней линии
показывает энергию, потребляемую маховиком в течение одного цикла.
Рис. 2.10. Эффект одноцилиндрового маховика с постоянной нагрузкой.
В начале импульса мощности маховик находится на минимальной скорости, а около конца рабочего хода
— на максимальной. Чтобы цикл событий продолжался, избыток
и недостаток энергии должны быть равны. Это означает, что кинетическая энергия маховика во время
увеличения и уменьшения скорости должна быть одинаковой. Поскольку степень изменения скорости в каждом цикле
зависит от размера маховика, большой маховик снижает колебания скорости до минимума,
заставляя двигатель работать плавно при постоянных скоростях.Но большая масса маховика противодействует любому быстрому ускорению и замедлению двигателя
, из-за чего реакция двигателя становится вялой. С другой стороны, небольшой маховик определенно заставляет двигатель быстро реагировать на быстрые изменения скорости
, но за счет неровной и неровной работы на малых оборотах.
2.4.2.
Многоцилиндровый Циклический крутящий момент
Ограничения на размер маховика и его неспособность сглаживать крутящий момент
неравномерность между циклами была в значительной степени решена за счет использования многоцилиндровых двигателей, в которых
фазы газораспределения с одним коленчатым валом упорядочены таким образом, что рабочие ходы Цилиндры
возникают поэтапно, а не одновременно.При увеличении количества
цилиндров соответственно сокращаются интервалы между импульсами мощности. Как следствие, изменение крутящего момента на протяжении четырех ходов цикла сглаживается.
Кривая циклического крутящего момента для одноцилиндрового двигателя (рис. 2.10) показывает рабочий ход каждые
720 градусов, а изменение пикового значения крутящего момента за один цикл составляет около 8: 1. Когда добавляется второй цилиндр
, интервал между импульсами зажигания уменьшается вдвое, то есть на 360 градусов, таким образом
снижает пиковый средний крутящий момент, создаваемый за цикл, до 4: 1 (рис.2.11 А). При добавлении третьего цилиндра
интервал между импульсами зажигания уменьшается до 240 градусов, а пиковое значение поворотного усилия
дополнительно сглаживается до порядка 2,8: 1 (рис. 2.11B). Четырех-, пяти-, шести- и восьмицилиндровые двигатели
имеют интервалы включения 180 градусов, 144 градуса, 120 градусов и 90
градусов соответственно, при этом соответствующие отношения максимального крутящего момента к среднему уменьшены до 2: 1, 1,7: 1,
1,4: 1 и l.l :! (Рис. 2.11 C — F).
Фиг.2,11. Диаграммы крутящего момента многоцилиндровых двигателей.
A. Двухцилиндровый двигатель B. Трехцилиндровый двигатель.
C. Четырехцилиндровый двигатель D. Пятицилиндровый двигатель.
E. Шестицилиндровый двигатель F. Восьмицилиндровый двигатель.
2.4.3.
Достоинства и ограничения одно- и многоцилиндровых двигателей
Следующие основные факторы необходимо учитывать при сравнении двигателей
с различной кубатурой и различным количеством цилиндров.
(a) Для данной максимальной скорости поршня, чем короче ход поршня,
может быть больше вращение коленчатого вала.
(b) Когда цилиндр становится меньше, поршень становится легче по сравнению с размером цилиндра
, соответственно вызывая более высокие скорости поршня.
(c) При одинаковом объеме цилиндров двигателя и максимальной скорости поршня многоцилиндровый двигатель
развивает большую мощность, чем одноцилиндровый двигатель.
id) Одноцилиндровый двигатель с той же площадью поперечного сечения поршня, что и многоцилиндровый двигатель
, обеспечивает больший выходной крутящий момент.
(e) Чем меньше размер цилиндра, тем выше его отношение поверхности к объему, и, следовательно, выше
степень сжатия с улучшением теплового КПД двигателя.
if) Для заданного общего объема реакция на ускорение улучшается с увеличением количества цилиндров,
из-за более легких компонентов возвратно-поступательного движения и меньшего размера маховика.
(g) По мере увеличения количества цилиндров и длины двигателя крутильные колебания
становятся проблемой.
(h) По мере увеличения количества цилиндров
• мощность, потребляемая для преодоления сопротивления вращения и возвратно-поступательного движения, также увеличивается,
• распределение смеси для карбюраторных двигателей становится более сложным,
• стоимость замены компонентов становится пропорционально выше, и
• частота импульсов мощности увеличивается, благодаря чему выходная мощность становится более стабильной.
Плавная работа многоцилиндровых двигателей возможна только тогда, когда каждая камера сгорания
создает такое же давление в камере сгорания, что и другие в том же двигателе. Карбюратор
должен обеспечивать качество заряда за счет смешивания топлива с поступающим воздухом в правильных пропорциях
. Впускной коллектор должен направлять равное количество смешанного заряда на каждый впускной клапан
. Каждый впускной клапан должен быть синхронизирован так же, как и другие, чтобы позволить равному количеству
заряда войти в каждую камеру сгорания.Распределитель зажигания должен быть синхронизирован, чтобы послать искру
через зазор свечи зажигания, когда сжатие достигнет одинаковой величины во всех цилиндрах
. При соблюдении всех этих требований давление в камерах сгорания равно
. Но практически эти идеальные требования не выполняются при всех условиях эксплуатации из-за «
» из-за увеличения стоимости производства. Многоцилиндровые двигатели предпочтительнее одноцилиндровых двигателей
, которые будут давать такую же мощность по следующим причинам:
Большой одноцилиндровый двигатель | Многоцилиндровый двигатель |
| id) Резкие скачки крутящего момента всего за один рабочий ход на за два оборота | (a) Больше рабочих ходов на оборот, обеспечивает плавный выходной крутящий момент |
| (b) Требуется тяжелый маховик | (6) Более легкий маховик, обеспечивающий более быстрое ускорение |
| (c) Большой поршень и клапаны создают значительные трудности с охлаждением | (c) Маленькие клапаны и поршни облегчают охлаждение |
| (d) Сильная пульсация выхлопных газов затрудняет глушитель | (rf) Более частые и меньшие пульсации облегчают глушитель |
| (e) Двигатель будет очень высоким, и его будет трудно разместить под капотом | (e) Двигатель намного компактнее |
| Двигатель будет меняться тяжелый | (f) Двигатель будет весить намного меньше, чем одноцилиндровый двигатель |
| fce) Тяжелый поршень затрудняет балансировку | (г) Простота балансировки |
| Дж -.- Hh) Должен работать на малых скоростях | (h) Может работать на гораздо более высокой скорости. |
% PDF-1.5 % 707 0 obj> endobj Xref 707 88 0000000016 00000 н. 0000003019 00000 н. 0000003249 00000 н. 0000003292 00000 н. 0000004187 00000 п. 0000004822 00000 н. 0000005447 00000 н. 0000006602 00000 п. 0000006650 00000 н. 0000006698 00000 н. 0000006746 00000 н. 0000006794 00000 н. 0000006843 00000 н. 0000006891 00000 н. 0000006939 00000 п. 0000006988 00000 н. 0000007036 00000 н. 0000007084 00000 н. 0000007132 00000 н. 0000007180 00000 н. 0000007228 00000 н. 0000007276 00000 н. 0000007324 00000 н. 0000007372 00000 н. 0000007623 00000 н. 0000008121 00000 п. 0000008757 00000 н. 0000008800 00000 н. 0000008884 00000 н. 0000008961 00000 п. 0000009206 00000 н. 0000009699 00000 н. 0000010674 00000 п. 0000011616 00000 п. 0000012298 00000 п. 0000013030 00000 н. 0000013739 00000 п. 0000014421 00000 п. 0000015213 00000 п. 0000015937 00000 п. 0000041332 00000 п. 0000068841 00000 п. 0000069094 00000 п. 0000069546 00000 п. 0000070054 00000 п. 0000070420 00000 п. 0000070916 00000 п. 0000075777 00000 п. 0000076044 00000 п. 0000079781 00000 п. 0000080037 00000 п. 0000080394 00000 п. 0000080605 00000 п. 0000081030 00000 п. 0000081202 00000 п. 0000081542 00000 п. 0000081855 00000 п. 0000082619 00000 п. 0000082914 00000 п. 0000083506 00000 п. 0000083936 00000 п. 0000084913 00000 п. 0000085127 00000 п. 0000085449 00000 п. 0000085825 00000 п. 0000086551 00000 п. 0000086968 00000 п. 0000087263 00000 п. 0000087785 00000 п. 0000088264 00000 п. 0000088517 00000 п. 0000088875 00000 п. 0000089149 00000 п. 0000089621 00000 п. 0000089865 00000 п. 0000090236 00000 п. 0000090573 00000 п. 0000091189 00000 п. 0000091697 00000 п. 0000093919 00000 п. 0000102654 00000 п. 0000107260 00000 н. 0000107480 00000 п. 0000107847 00000 н. 0000108109 00000 п. 0000111979 00000 п. 0000002828 00000 н. 0000002098 00000 н. прицеп ] >> startxref 0 %% EOF 794 0 obj> поток xb«b`bb`g` Ā
.многоцилиндровый двигатель — это … Что такое многоцилиндровый двигатель?
Одноцилиндровый двигатель — Одноцилиндровый мотоциклетный двигатель Одноцилиндровый двигатель представляет собой базовую конфигурацию поршневого двигателя двигателя внутреннего сгорания. Его часто можно увидеть на мотоциклах, авто рикшах, мотороллерах, мопедах, внедорожниках, картингах, радиоуправляемых…… Wikipedia
Одноцилиндровый двигатель — [Четырехтактный цикл (или цикл Отто)] Одноцилиндровый двигатель, в просторечии известный как односторонний (или толчковый, если это большой четырехтактный двигатель), представляет собой конфигурацию двигателя, состоящую только из один цилиндр, самое простое возможное расположение…… Wikipedia
Двигатель с вращающимся цилиндром — Основное заявленное преимущество аксиально-поршневого двигателя с вращающимся цилиндром состоит в том, что четырехтактный поршневой двигатель с возвратно-поступательным движением может быть реализован без необходимости в сложной и дорогой системе клапанов.Впускной и выпускной потоки контролируются…… Wikipedia
КПД двигателя — тепловых двигателей — это соотношение между общей энергией, содержащейся в топливе, и количеством энергии, используемой для выполнения полезной работы. Существует две классификации тепловых двигателей (1) Внутреннее сгорание (бензин, дизель и газ…… Wikipedia
Отверстие для головки цилиндров — относится к процессу модификации впускных и выпускных отверстий двигателя внутреннего сгорания для улучшения качества и количества воздушного потока.Головки цилиндров в том виде, в каком они изготовлены, обычно не оптимальны из-за конструкции и изготовления…… Wikipedia
Баланс двигателя — это конструкция, конструкция и настройка двигателя для бесперебойной работы. Баланс двигателя снижает вибрацию и другие нагрузки и может улучшить производительность, эффективность, стоимость владения и надежность двигателя, а также снизить нагрузку… Wikipedia
Многоклапанный — Головка блока цилиндров четырехклапанного двигателя.(Двигатель Nissan VQ) В автомобилестроении многоклапанный (или многоклапанный) двигатель — это двигатель, в котором каждый цилиндр имеет более двух клапанов. Многоклапанный двигатель лучше дышит и может вращаться на более высоких оборотах… Wikipedia
Ряд цилиндров — Napier Lion W или широкая стрелка с тремя рядами… Wikipedia
Стук двигателя — Pinging перенаправляется сюда. Для использования в других целях, см Ping (значения). Детонация (также называемая детонацией, детонацией, искровой детонацией, звоном или розовым светом) в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием происходит при сгорании топливовоздушной смеси в…… Wikipedia
Блок управления двигателем — Блок управления двигателем (ЭБУ) — это электронный блок управления, который управляет различными аспектами работы двигателя внутреннего сгорания.Простейшие ЭБУ контролируют только количество топлива, впрыскиваемого в каждый цилиндр за каждый цикл двигателя. Подробнее…… Википедия
Многоточечная система — Многоточечная система Chrysler (MDS) — это технология переменного рабочего объема для автомобильных двигателей. Он дебютировал в 2004 году на 5,7-литровом современном Hemi V8. Например, Mercedes Benz Active Cylinder Control, General Motors Active Fuel Management и…… Wikipedia
— перевод на французский — примеры английский
Эти примеры могут содержать грубые слова на основании вашего поиска.
Эти примеры могут содержать разговорные слова, основанные на вашем поиске.
система сбора данных о давлении сгорания для многоцилиндрового двигателя
В многоцилиндровом двигателе коленчатый вал и другие поршни играют роль маховика.
Система периодического введения газообразного топлива в многоцилиндровый двигатель .
блок-картер многоцилиндрового двигателя
раскрыт многоцилиндровый двигатель , способный снижать давление и температуру выхлопных газов до меньших, чем это принято в обычных условиях.
l’invention Concerne un moteur multicylindre , способный к восстановлению давления и температуры газового управления en-deçà des valeurs courantesСпособ по настоящему изобретению представляет собой способ обеспечения рециркуляции выхлопных газов (EGR) в многоцилиндровом двигателе , каждый цилиндр двигателя имеет, по меньшей мере, один клапан двигателя, впускной и выпускной коллекторы и привод клапана.
Le procédé de l’invention consiste à mettre en oeuvre un recyclage des gaz d’échappement (EGR) в un moteur multicylindre , chaque cylindre du moteur Possible au moins une soupape de moteur, des Collecteurs d’Amission et d’échape et un poussoir.временная парковка цилиндров также возможна, например, в многоцилиндровом двигателе .
В результате этого теплового моделирования реальный цилиндр может более точно моделировать характеристики, которые он имел бы, если бы он действительно присутствовал в многоцилиндровом двигателе .
Это результат термического моделирования цилиндра, который был восстановлен, а также точное моделирование производительности, которое было подтверждено в соответствии с требованиями партии moteur polycylindrique .Изобретение относится к балансировочному валу для многоцилиндрового двигателя , имеющего по меньшей мере одну неуравновешенную грузовую секцию.
так что герметизирующие свойства буртика могут эффективно отображаться в соответствии с зазором между сопрягаемыми поверхностями, образовавшимся во время болтового соединения головки цилиндров в многоцилиндровом двигателе
ce qui a pour conséquence de conférer aux bourrelets des performances d’étanchéité efficaces au niveau d’un espace libre, включая entre les surface d’adaptation produites au moment du boulonnage d’une culasse dans un moteur à plusieurs cylindresУстройство для измерения сравнительной выходной мощности каждого цилиндра многоцилиндрового двигателя содержит цифровой сигнальный процессор и детектор фазовой автоподстройки частоты.
l’appareil de mesure de puissance de sortie сравнения de chaque cylindre d’un moteur à plusieurs cylindres comprend un processseur de signaux numériques ainsi qu’un détecteur à verrouillage de phaseСистема сбора данных о давлении сгорания для многоцилиндрового двигателя имеет датчики внутреннего давления в цилиндре (CPS & num;
un système de collecte de données de pression de splinée для un moteur polycylindrique ce système comprend des détecteurs de pression interne (CPSкоторые установлены в головке блока цилиндров, а в случае многоцилиндрового двигателя — распределитель
В случае многоцилиндрового двигателя с разветвленным выпускным коллектором вход датчика должен располагаться достаточно далеко за ним, чтобы гарантировать, что проба является репрезентативной для средних выбросов выхлопных газов из всех цилиндров.
Dans le cas d’un moteur multicylindre à collecteur d’échappement ramifié, l’entrée de la sonde doit être située suffisamment loin en aval for garantir que l’échantillon est représentatif des émissions d’échappement derément derément de mépément derément de l’échappement dements.таким образом, даже если времена открытия клапанов цилиндров в многоцилиндровом двигателе перекрываются, заранее определенное время управления выпускных каналов отдельных клапанов цилиндра предотвращается от перекрытия клапана с магнитным приводом.
cela permet d’éviter que, malgré le chevauchement des temps d’ouverture des soupapes de moteur sur un moteur multicylindre , les temps de distribution prédéterminés par l’électrovanne des canaux d’écoulement des différentes soupapes de moteur ne semoteur ne sepapes de moteur ne sepapes de moteur ne sepapes de moteur ne sepapes de moteur ne e sepapes ,более конкретно, изобретение относится к многоцилиндровому двигателю , цилиндры которого расположены во множестве рядов, и в котором цилиндры по меньшей мере одного ряда могут быть отключены, в то время как цилиндры одного или нескольких других рядов. оставаться активным
плюс, в частности, изобретение концерна un moteur polycylindrique dont les cylindres sont Disposés dans une pluralité de bancs et dans lequel les cylindres dans au moins un banc peuvent être désactivés pendant que les cylindres dans actifres of oucsieursустройство охлаждения многоцилиндрового двигателя
Конструкция головки блока цилиндров многоцилиндрового двигателя
устройство и способ управления работой многоцилиндрового двигателя для автотранспортных средств, имеющих многопоточную систему контроля выбросов
Устройство и процесс для командира режима функционирования moteur multicylindre для транспортных средств автомобилей, входящих в состав установки очистки газа для управления дополнительными потокамиВПУСКНОЙ ПАТРУБОК ДЛЯ МНОГОЦИЛИНДРОВОГО ДВИГАТЕЛЯ
,