Uniformitatea motorului depinde și de echilibrul acestuia. Orice motor cu piston este supus acțiunii forțelor reactive. Când pistonul din motorul cu un singur cilindru se mișcă în sus, corpul motorului tinde să se deplaseze în jos și invers. În acest caz, acea parte a mașinii, pe care este instalat motorul, va fi constant supusă fluctuațiilor verticale. Acest fenomen poate fi eliminat prin instalarea contragreutăților pe arborele cotit. Oscilațiile verticale se vor opri, dar vor exista oscilații transversale cauzate de contragreutăți. În cazul în care doi cilindri în linie pistoanele motorului se vor deplasa în direcții opuse, acestea sunt compensate reciproc migrația verticală de-a lungul, dar orice vibrații ale motorului înainte și înapoi. Toate motoarele auto sunt montate pe suporturi elastice, dar în cazul unui dezechilibru mare, vibrațiile pot fi transmise corpului mașinii. De asemenea, operarea neuniformă a motorului cauzată de migrația de-a lungul pistonului, există denivelări cauzată de mișcarea de tije care fac mișcare complexă: în sus și în jos și dintr-o parte în alta.
Dezechilibrul general al motorului depinde în mare măsură de aspectul acestuia. Deci, de exemplu, de motor cu patru cilindri in linie, spre deosebire de forma de V O chetyrehtsilindro- (vehicule de motor Lancia, MeMZ-968), este bine echilibrat. Nu este întâmplător faptul că acestea sunt instalate pe mai multe autoturisme mici. Cu toate acestea, cu creșterea volumului unui astfel de motor, vibrațiile pot deveni vizibile. Chiar mai bine echilibrat este motorul cu patru cilindri cu cilindri opuși (opuși). Astfel de motoare au fost utilizate cu succes pe mașinile VW Beetle și sunt acum instalate pe majoritatea autoturismelor Subaru. Motoarele cu șase cilindri, cu cilindri opuși (Porsche 911 și unele Subaru), au o uniformitate excelentă în funcționare. În plus față de TO din astfel de motoare fac posibilă pentru a reduce centrul de masă al mașinii, iar la aranjamentul din față a - se aplică un carenaj blând, îmbunătățind aerodinamica masinii. Dezavantajele acestor motoare includ complexitatea producției și întreținerii acestora. În motorul în linie cu șase cilindri, este posibil să se obțină un echilibru aproape absolut al forțelor de inerție. Motoarele cu șase cilindri în formă de V au o lungime mai compactă, ceea ce este deosebit de important pentru instalarea lor transversală pe mașină. Balanța motoarelor în formă de V depinde de unghiul dintre axele cilindrilor. Deci, pentru șase cilindri în formă de V
Unghiul cel mai bun este unghiul de 60 ° sau 120 ° (sau 180 ° pentru motorul cu cilindri opuși). Aceleași unghiuri sunt "ideal" potrivite pentru motorul V12 aproape complet echilibrat, deși unghiurile mari cresc lățimea motorului. Motorul V8 este suficient de bine echilibrat dacă unghiul dintre axele cilindrului este de 90 ° și este aplicată construcția arborelui cotit corespondent.
Dezechilibrul motoarelor poate fi compensat aproape complet prin utilizarea arborilor de echilibrare (Figura 2.12), care au contragreutăți și sunt acționați prin rotație din arborele cotit al motorului. Pentru a obține rezultate bune, arborii de echilibrare trebuie instalați într-o locație specifică a motorului, ceea ce complică în mod semnificativ proiectarea acestuia.
Recent, pentru a reduce radio vibratoare inline patru cantitate mare teley dviga- de oțel este larg aplică arborii de echilibrare montat în apropierea undertray motor (motoare Ford Coswort D0HC, motoarele BMW) (Fig. 2.13).
Destul de des, producătorii de mașini măresc puterea motorului adăugând un alt cilindru. O astfel de metodă face posibilă asamblarea motoarelor pe o singură linie de producție, ceea ce face ca producția să fie mai ieftină. Astfel, au fost create motoarele cu cinci cilindri Volvo, Volkswagen și FIAT. Pentru astfel de motoare, arborii de echilibrare sunt adesea utilizați. motor cu trei cilindri și rău echilibrat, și pentru că acestea sunt instalate pe masini low-cost, designeri de multe ori refuză să folosească arborele de echilibrare, permițând motorului să ruleze inegal, dar pentru montarea motorului prim-Suporti nyayut speciale de absorbție a vibrațiilor, care fac posibil să se reducă la minimele mu transfer la vibrațiile corpului. Pe autoturisme scumpe, se folosesc chiar și suporți de motor perfecți. Deci, pe Range Rover cu diesel TD6, se folosesc suporturi hidraulice cu control electronic. Computerul care controlează funcționarea acestor suporturi reduce practic toate vibrațiile către caroseria automobilului.
Fig. 2.13. Arborele de echilibrare compact al motorului BMW Valvetronic cu patru cilindri este amplasat în tava de ulei
Fig. 2.14. Motorul V10 fabricat de BMW pentru automobilele de Formula 1
Motoarele V10 (figura 2.14), care sunt utilizate cu succes în mașinile de curse Formula 1, între rândurile cilindrilor au un unghi de 72 °. Acest motor nu este suficient de echilibrat, dar funcționează destul de uniform datorită numărului mare de cilindri.
Blocul cilindrilor (figura 2.15) și capul său sunt cele mai mari și cele mai grele părți ale motorului, fabricate prin turnare, urmate de prelucrare. În motorul răcit cu lichid, canalele de răcire sunt dispuse în jurul cilindrilor, care formează o jachetă de apă. Cilindrii motoarelor de răcire cu aer sunt de obicei fabricate separat și au aripioare pentru a mări suprafața suprafeței răcite (Figura 2.16).
Partea de jos a blocului de cilindri manipulat în mod normal pentru instalarea într-un bloc de lagăr al arborelui cotit și pentru aderarea la baia de ulei. De mare importanță este distanța dintre cilindrii adiacenți. Creșterea distanței oferă posibilitatea de a crește rigiditatea Sit bloc și pentru a permite creșterea în continuare a volumului de lucru al motorului prin creșterea diametrului cilindrului (cea mai simplă metodă de obținere a diferitelor modificări ale puterii motorului). Pe de altă parte, aceasta conduce la o creștere a dimensiunilor motorului și a masei acestuia. Recent, unii producători au produs blocurile de cilindri de motoare auto în care cilindrii sunt adiacente în pereții de contact (așa numitele blocuri siameze). O astfel de metodă face posibilă obținerea unei construcții destul de rigide cu o dimensiune relativ mică. Rigiditatea blocului cilindric determină în mare măsură caracteristicile de zgomot ale motorului.
De mult timp, singurul material folosit pentru a face blocurile de cilindri era jgheabul. Acest material este ieftin, are o înaltă rezistență și o rigiditate cu bune calități de turnare. În plus, suprafețele interne cilindrice din fontă au proprietăți excelente de antifricțiune și rezistență mare la uzură. Dezavantajele esențiale ale fontei sunt masele sale mari și conductivitatea termică scăzută. Dorința designerilor de a crea motoare ușoare a dus la dezvoltarea designului blocurilor de cilindri din aliaje de aluminiu. fier din aluminiu turnat este mult inferioară în duritate și rezistență la uzură, astfel încât blocul de aluminiu ar trebui să aibă un număr mare de coaste, și ca cilindrii sunt în mod normal același manșon de fontă care vstavlyayut-
Fig. 2.15. Blocul de aluminiu al cilindrilor motorului V8 cu manșoane "uscate" presate. În partea inferioară a blocului este vizibil un cadru de scară, cu care este arborele cotit
în blocul de aluminiu în timpul asamblării, sunt turnate sau presate în el în timpul fabricației (Figura 2.17). Dacă linia cilindrului este spălată direct cu un lichid de răcire, se numește "umed", iar dacă nu, "uscat". Terminalele umede trebuie să aibă o etanșare sigură cu cavitatea de răcire a blocului de cilindri.
Utilizarea unui număr mare de rigidizări și manșoane din fontă contravine în mod semnificativ avantajelor utilizării blocurilor de cilindru din aluminiu. Utilizarea tehnologiilor moderne în producție face posibilă producerea de motoare ușoare "din aluminiu", în care blocul cilindric nu are manșoane din fontă (figura 2.18). În suprafețele de lucru ale cilindrilor din blocurile de aluminiu din electroliți-
Fig. 2.17. Cilindrul de blocare a motorului Nordstar GM cu manșon "uscat". Secțiunea transversală arată clar modul în care sunt introduse manșoanele "uscate" în blocul de cilindri. Acordați atenție canelurilor din partea inferioară a pistonului, care protejează pistonul de atingerea supapelor
Fig. 2.18. Motor Jaguar cu bloc de aluminiu. Blocul cilindrilor acestui motor compact, cu șase cilindri în formă de V, cu 24 valve, conceput pentru montarea laterală pe tipul Jaguar X, este realizat în întregime din aliaj de aluminiu
Fig. 2.19. Un cadru de scară în bloc. PA scara înlocuim lagărul principal de obicei capace kolenchato- a arborelui în proiectarea motoarelor moderne cu ardere internă dau cilindri bloc rigiditate mare șanț și extinde durata de viață a arborelui cotit
Astfel, se creează un conținut crescut de siliciu și apoi cilindrii suferă o gravare chimică pentru a crea o peliculă poroasă rezistentă la uzură pe suprafața de lucru a cilindrilor de siliciu pur care reține bine lubrifiantul. În plus, în special în motoarele în doi timpi un cilindru de aluminiu este aplicat un strat de crom sau aliaj de nichel-silicon (nickasil).
Rigiditatea blocului de aluminiu al cilindrilor poate fi mărită nu numai prin utilizarea unui număr mare de rigidizări, dar și prin utilizarea distanțierelor de tip scară speciale în bloc (Figura 2.19). Astfel de distanțiere, conectate la bloc, pe lângă creșterea semnificativă a rigidității unității în sine, servesc drept bază solidă pentru instalare
lagărele principale ale arborelui cotit, care sporesc durabilitatea acestuia. Acest design al blocului de cilindri devine normă în producerea de motoare pe benzină ale mașinilor moderne. În producția de motoare diesel, în care este necesară o rigiditate ridicată datorită sarcinilor mari și a zgomotului ridicat, sunt adesea folosite blocuri de fontă din cilindri.