Caracteristicile motoarelor cu mai multe cilindri
Funcționarea unui motor cu patru rânduri cu un singur rând
Motoarele cu mai multe cilindri, după cum sa menționat deja în articolul precedent. sunt un design care integrează mai multe motoare cu un singur cilindru cu un arbore cotit comun într-o singură unitate. În acest caz, numărul de curse de lucru pentru două rotații complete ale arborelui cotit (720˚) din acest motor, atunci când funcționează într-un ciclu de patru cicluri, va fi egal cu numărul de cilindri.
Pentru a vă imagina lucrul unui motor cu mai multe cilindri, este necesar să cunoașteți ordinea alternării acelorași cicluri în raport cu cilindrii și intervalele acelorași cicluri în diferite cilindri. Aceste intervale sunt determinate în unghiurile de rotație ale arborelui cotit, luând originea citirii pistonului la centrul mort superior (TDC).
Operarea cea mai uniformă a motorului multi-cilindru are loc atunci când ciclurile de expandare din cilindri se alternează la intervale regulate, adică prin unghiuri egale de rotație a arborelui cotit. Într-un motor în patru timpi cu un singur rând, ciclul de lucru se efectuează pentru două rotații ale arborelui cotit (720˚). astfel încât, pentru aranjarea unică a cilindrilor, unghiul de rotație al arborelui cotit între aceleași cicluri de ceas în cilindri diferiți ar trebui să fie 720˚ / i. unde i este numărul de cilindri ai motorului.
Pentru a reduce sarcina locală pe arborele cotit, o astfel de ordine de funcționare a cilindrilor este aleasă astfel încât cursa de expansiune (cursa de lucru) să nu curgă simultan în cilindrii adiacenți. În plus, prin alternarea cursei de curse de lucru în cilindrii care sunt separați unul de celălalt, aceasta contribuie la o răcire mai eficientă și uniformă a motorului.
Este evident că într-un motor în patru cilindri cu patru cilindri cu un singur rând, aceleași cicluri trebuie să urmeze cu 180 ° unghiul de rotație al arborelui cotit. De aceea, manivelele arborelui cotit trebuie amplasate la un unghi de 180 °. care este, se află într-un singur plan. În acest caz, manivelele primului și celui de-al patrulea cilindru sunt direcționate într-o direcție față de axa arborelui cotit, iar crankinsul celui de-al doilea și al treilea cilindru sunt în direcția opusă. Aceasta asigură o alternanță uniformă a cursei de lucru în cilindrii motorului. Secvența de cicluri alternante cu același nume în diferite cilindri ale motorului în timpul ciclului său de funcționare se numește ordinea de funcționare a cilindrilor motorului.
Pentru un motor cu patru cilindri în linie, există două posibilități de alternare a ciclurilor în cilindrii: 1-2-4-3 și 1-3-4-2 (cilindri de numerotare este din partea frontală a motorului în timpul vehiculului sau, în cazul motorului transversal, din lateral, opus volantului).
Din punct de vedere al cerințelor descrise mai sus, cele două moduri de funcționare ale cilindrilor sunt echivalente, deci sunt utilizate în diferite motoare instalate pe autovehicule.
De exemplu, Gorkovsky uzina de automobile din motoare auto folosite (GAZ-3102, GAZ-2410 r. P.) Se utilizează, în general, secvența de cilindri 1-2-4-3. și pe motoarele mașinilor VAZ și Moskvich - 1-3-4-2.
Funcționarea motorului în patru cilindri în linie, în patru timpi, cu ordinea de funcționare a cilindrilor 1-3-4-2 este descrisă în detaliu în Tabelul 1.
Tabelul 1. Funcționarea unui motor cu patru cilindri cu un singur rând
Cu 6 cilindri în linie de funcționare a motorului
În singur rând motor cu șase cilindri în patru cicluri de cursă urmează același nume prin unghi al arborelui cotit 120˚ este, prin urmare, manetoane sunt aranjate în același unghi unul de altul, în care axa gâturile 1 și 2 și 6. 5. 3 și 4 coincid. Există patru opțiuni pentru funcționarea unui astfel de motor. In automobil intern motoarele tind să folosească ordinea 1-5-3-6-2-4 funcționare (de exemplu, motoarele vehiculelor Zil-157KD, GAS-52-04).
Arbore cotit cu șase cilindri, cu patru asemănător, simetrice, astfel încât forțele de inerție în masă cu mișcare alternativă echilibrată reciproc. Work-rând cu șase cilindri în patru timpi este descris în detaliu în tabelul 2.
Tabelul 2. Funcționarea unui motor cu șase cilindri pe un singur rând
Arborele arborelui cotit
Unghi de rotație a arborelui cotit, ˚
Lucrările motorului V cu șase cilindri
Uniformitatea întrețesere facle în cilindri cu mai multe rânduri, cu excepția unghiul dintre manivela arborelui cotit, și afectează y unghi între rânduri de cilindri. Pentru uniformitate optimă n-timpi motor în linie, acest unghi ar trebui să fie de n ori mai mic decât unghiul dintre manivela arborelui cotit, adică, să satisfacă condiția: .. Γ = φ / n. unde φ este unghiul dintre manivelele arborelui cotit.
Apoi, intervalul unghiular dintre aceleași cicluri de ceas în cilindrii unui motor în patru timpi poate fi determinat de formula:
dar pentru un motor în doi timpi:
Motorul V cu șase cilindri (YMZ-236, YaMZ-KAZ-642) are un unghi de 90˚ (figura 3). Dar acest lucru nu este singurul aranjament posibil al cilindrilor - alte variante ale unghiurilor de colaps sunt permise.
Arborele cotit are trei manivele, amplasate la un unghi de 120 ° unul față de celălalt. Pe fiecare gât sunt atașate două tije de legătură: primul - tijele de legătură ale primului și celui de-al patrulea cilindru, al doilea - al doilea și al cincilea, al treilea - al treilea și al șaselea cilindru.
Mecanismele de conectare a motoarelor V în patru timpi și schemele lor de funcționare sunt prezentate în Figura 3.
Ordinea de funcționare a cilindrilor acestui motor este 1-4-2-5-3-6. În aceste motoare este imposibil să se realizeze o rotație uniformă a ciclurilor în cilindri. Acestea trec prin 90 și 150 °. Dacă primul cilindru este o cursă de lucru, atunci în al patrulea porțiune începe cu 90˚. în al doilea - după 150˚. în a cincea - prin 90˚. în al șaselea - după 150˚. care reprezintă un dezavantaj semnificativ al acestei soluții de proiectare pentru aranjarea cilindrilor într-un motor cu șase cilindri.
Pentru a reduce vibrațiile cauzate de funcționarea inegală a motorului, trebuie folosiți volanți masivi cu un moment de inerție mare (cu 60 ... 70% mai mult decât la un motor cu o singură rundă).
Lucrarea motorului V cu opt cilindri
Unghiul Camber (unghiul între rândurile de cilindri) în astfel de motoare este de obicei luate pentru a fi 90˚. Deoarece aceleași nume de cicluri în cilindrii prin 90˚ porni un unghi de rotire, iar manetoane sunt dispuse la un unghi prea 90˚. adică transversal. Primul gât tije de conectare sunt atașate primul și al cincilea cilindri, al doilea - a doua și a șasea, a treia - a treia și a șaptea, în a patra - a patra și a opta cilindrii (figura 3).
Acest design oferă cicluri alternante cu același nume la fiecare 90˚ din unghiul de rotație al arborelui cotit, ceea ce contribuie la rotirea sa uniformă.
Ordinea motorului cu opt cilindri este de 1-5-4-2-6-3-7-8.
Pentru claritate, diagrama de mai jos prezintă procedura de operare a cilindrilor (secvența de blitz-uri) în motoarele în formă de V.
