Для чего нужен цилиндр в двигателе. Цилиндры двигателя

/>

Двигатели, основанные на применении поршня, движущегося внутри закрытого ложа цилиндрической формы, известны с давних пор. На этом принципе еще два века назад строились «двигатели горячего воздуха», к примеру, двигатель Стирлинга, или еще более старые тепловые машины. Применительно к автомобилю мы знакомы с цилиндром как с частью двигателя внутреннего сгорания. Однако и таких двигателей разных конструкций наберется не менее двух десятков. Но, несмотря на явные различия во внешнем виде и конструкции, их объединяет одна общая исходная деталь – цилиндр. Она может быть разной формы, и даже не цилиндрической. Тем не менее, она есть всегда.

Цилиндр как основа двигателя

В цилиндре происходят все важнейшие процессы получения и преобразования энергии, необходимой для движения автомобиля. Цилиндр, по сути, связующее звено двух энергий: в нем энергия сгорания топлива переходит в энергию движения, вращающего коленчатый вал.

/>
Поршень и цилиндр

Цилиндр во время работы испытывает колоссальные нагрузки. С одной стороны это высокая температура и давление расширяющихся газов, с другой стороны высокая скорость движения поршня, которая достигает 8 метров в секунду.

При сгорании топлива в цилиндрах образуется такое огромное количество тепловой энергии, что двигатель приходится охлаждать даже когда на улице -25 градусов

Этот процесс можно сравнить с оружейным выстрелом, где пороховые газы толкают пулю, разгоняющуюся в стволе, (кстати, тоже имеющем форму цилиндра) до дульной скорости от 300 до 1000 метров в секунду, в зависимости от длины ствола. К тому же с огромной частотой, как, например, в пистолете-пулемете «Венус», до 2500 выстрелов в минуту.

И если на спортивном автомобиле группа цилиндров должна выдержать один рекордный заезд, то в обычном легковом автомобиле от цилиндров требуется работа в течение многих лет, без потери мощности, динамики и других показателей.

Поэтому инженеры автомобильных компаний вынуждены постоянно решать две основные проблемы, связанные с надежностью цилиндров – отвод тепла и смазывание поверхности, вдоль которой движется поршень.

Шатун

Именно шатун соединяет поршень (с помощью поршневого «пальца») с коленчатым валом (с помощью шатунной шейки коленчатого вала). Предназначен для передачи возвратно поступательного движения.

Для того, чтобы снизить износ шатунных шеек коленчатого вала, между ними и шатунами помещаются антифрикционные вкладыши.

Конструкция цилиндра

В первых двигателях внутреннего сгорания каждый цилиндр находился внутри отдельного корпуса. Такая конструкция сохранилась и в наши дни и используется, к примеру, при создании мотоциклетных двигателей. В этом случае она не утратила актуальности, потому что для охлаждения открытых со всех сторон двигателей мотоциклов применяется воздух. В автомобильных двигателях все цилиндры объединены в единый прочный корпус, который называется блоком цилиндров.

Для того, чтобы цилиндр двигателя мог выдерживать высоки нагрузки он выполняется из прочного материала — чугуна или специальной стали с различными присадками. Ради снижения веса современные блоки часто делают из алюминия. В этом случае внутренняя часть цилиндра выполняется в виде прочной стальной гильзы, запрессованной в блок.

Внутренняя поверхность цилиндра, непосредственно контактирующая с движущимся поршнем, выполняется из металла со специальными добавками для повышения прочности.

Внешняя часть цилиндра, составляющая единое целое с корпусом блока, называется рубашкой. Внутри рубашки по каналам циркулирует охлаждающая жидкость.

Чтобы облегчить поршню скольжение внутри цилиндра, разработчики BMW предложили покрывать стенки цилиндров Никасилом — специальным сплавом, позволяющим обходиться без гильз в алюминиевом блоке

В двухтактных двигателях цилиндры имеют несколько иную конструкцию и отличаются от цилиндров четырехтактных двигателей наличием окон – впускных и продувочных. Помимо этого в нижней части цилиндра двухтактного двигателя имеется пластина для создания нижнего рабочего пространства под поршнем.

В большинстве случаев под цилиндром подразумевается прямой круговой цилиндр, у которого направляющая — окружность и основания перпендикулярны образующей. У такого цилиндра имеется ось симметрии.

Другие виды цилиндра — (по наклону образующей) косой или наклонный (если образующая касается основания не под прямым углом); (по форме основания) эллиптический, гиперболический, параболический.

Призма также является разновидностью цилиндра — с основанием в виде многоугольника.

Сечения (сечение плоскостью).

Результат пересечения цилиндров.

Системы охлаждения цилиндров

Для отвода избыточного тепла от цилиндра двигателя предусмотрена система охлаждения, которая может быть либо воздушной, либо жидкостной.

Воздушное охлаждение

Цилиндры двигателя с воздушным охлаждением снаружи покрыты множеством ребер, которые обдуваются встречным или созданным искусственно посредством воздухозаборников потоком воздуха, отводящим тепло от цилиндра.

Причудливый рисунок на внутренней поверхности цилиндра называется хоном, потому что для его нанесения используется хонинговальный станок

Жидкостное охлаждение

При жидкостном (чаще называемом водяным) охлаждении цилиндры снаружи омываются циркулирующей в толще блока охлаждающей жидкостью. Нагретые цилиндры отдают часть тепла жидкости, которая в дальнейшем попадает в радиатор, охлаждается и вновь подается к цилиндрам.

Конструкционные материалы деталей ЦПГ

Сегодня цилиндры и поршни двигателя чаще всего производят из алюминия или стали с различными присадками. Иногда для внешней части блока цилиндров используют алюминий, имеющий небольшой вес, а для гильзы, контактирующей с движущимся поршнем, – более прочную сталь.

В отличие от чугуна, который применялся ранее для изготовления деталей ЦПГ, внедрение алюминия – намного более легкого, но износостойкого материала – стало толчком к появлению мощных и высокооборотистых двигателей.

Современные автомобили, особенно с дизельными двигателями, все чаще оснащаются сборными поршнями из стали. Они имеют меньшую компрессионную высоту, чем алюминиевые, поэтому позволяют использовать удлиненные шатуны. В результате боковые нагрузки в паре «поршень-цилиндр» существенно снижаются.

Поршневые кольца, наиболее подверженные износу и деформациям, производят из специального высокопрочного чугуна с легирующими добавками (молибденом, хромом, вольфрамом, никелем).

Значительные механические и тепловые циклические нагрузки отрицательно сказываются на работоспособности элементов цилиндро-поршневой группы. В то же время от их состояния напрямую зависит стабильная компрессия двигателя, обеспечивающая его уверенный холодный и горячий запуск, мощность, экологичность и другие эксплуатационные показатели.

Именно поэтому для изготовления поршней и других деталей ЦПГ применяются материалы, обладающие высокой механической прочностью, хорошей теплопроводностью, незначительным коэффициентом линейного расширения, отличными антифрикционными и антикоррозионными свойствами.

В целях снижения потерь на трение производители поршней покрывают их боковую поверхность специальными антифрикционными составами на основе твердых смазочных частиц: графита или дисульфида молибдена. Однако со временем заводское покрытие разрушается, поршни снова испытывают высокие нагрузки, под влиянием которых изнашиваются и выходят из строя.

Одним из самых эффективных антифрикционных покрытий поршней является MODENGY Для деталей ДВС.

Состав на основе сразу двух твердых смазок – высокоочищенного дисульфида молибдена и поляризованного графита – применяется для первоначальной обработки юбок поршней или восстановления старого заводского покрытия.

MODENGY Для деталей ДВС имеет практичную аэрозольную упаковку с оптимально настроенными параметрами распыления, поэтому наносится на юбки поршней легко, быстро и равномерно.

На поверхности покрытие создает долговечную сухую защитную пленку, которая снижает износ деталей и препятствует появлению задиров.

MODENGY Для деталей ДВС полимеризуется при комнатной температуре, не требуя дополнительного оборудования.

Для подготовки поверхностей перед нанесением покрытия их необходимо обработать Специальным очистителем-активатором MODENGY. Только в таком случае производитель гарантирует прочное сцепление состава с основой и долгий срок службы готового покрытия. Оба средства входят в Набор для нанесения антифрикционного покрытия на детали ДВС.

Система смазки цилиндров

Качественное смазывание стенок – вторая по значимости проблема после отвода тепла. Если цилиндр не смазывать изнутри, поршень попросту заклинит, что приведет к немедленному разрушению двигателя.

Для удержания стабильной масляной пленки на зеркале (внутренней поверхности) цилиндров, он подвергается хонингованию – нанесению микросетки на внутреннюю стенку. Благодаря наличию такой сетки на стенках всегда присутствует слой масла, что снижает трение (поршень-цилиндр), отводит излишки тепла и увеличивает в разы пробег до капитального ремонта.

Неисправности при эксплуатации

Даже, если эксплуатация автомобиля была правильной и все жидкости менялись вовремя, со временем все равно могут возникнуть проблемы с цилиндро-поршневой группой. Их основная причина заключается в сложных условиях работы ЦПГ.

Высокие нагрузки и температуры приводят к:

Деформации посадочных мест под гильзу

Разрушению, залеганию, закоксовыванию колец

Задирам на юбках поршней из-за сужения зазора между поршнем и цилиндром

Возникновению пробоин, трещин, сколов на рабочих поверхностях цилиндров

Оплавлению или прогару днища поршней

Различным деформациям на теле поршней

Эти и другие неисправности ЦПГ неизбежно возникают при перегреве ДВС, который может быть вызван неисправностью термостата, помпы или разгерметизацией системы охлаждения, сбоями в работе вентилятора охлаждения радиатора, самого радиатора или его датчика.

Определить проблемы в работе цилиндро-поршневой группы можно отметив увеличение расхода масла, ухудшение запуска двигателя, снижение мощности, возникновение стука и шума при работе ДВС. Подобные моменты не следует игнорировать, так как неисправности в ЦПГ неизбежно приведут к дорогостоящему ремонту.

Точно определить состояние поршней и цилиндров позволяет разборка ЦПГ, а также осмотр других систем автомобиля, например, воздушного фильтра. Помимо этого, в ходе диагностики производится замер компрессии в цилиндрах, берутся пробы масла из картера и т.п.

Ресурс ЦПГ зависит от типа двигателя, его режима эксплуатации, сервисного обслуживания и других параметров. В среднем для отечественных автомобилей он составляет около 200 тыс. км, для иномарок – до 500 тыс. км. Существуют так называемые «двигатели-миллионники», ресурс которых может превышать 1 млн. км пробега.

Ремонт цилиндро-поршневой группы двигателя включает в себя замену компрессионных и маслосъемных колец, восстановление и расточку цилиндров, установку новых шатунов и поршней.

Износ цилиндров определяется при помощи специального прибора – индикаторного нутрометра. Сколы и трещины на стенках заваривают или заделывают эпоксидными пастами.

Новые поршни подбираются по массе и диаметру к гильзам, а поршневые пальцы – к втулкам верхних головок шатунов и поршням. Шатуны предварительно проверяют на предмет повреждений и при необходимости восстанавливают или заменяют.

Нестандартные покрытия цилиндра

Разработчики применяют новейшие технологии и материалы для упрочнения зеркала цилиндра и его износостойкости.

Самый большой объем автомобильного двигателя – 117 литров. Такой огромный объем реализован в двигателе карьерного самосвала с 24 цилиндрами

Так внедрение кристаллов кремния в зеркало цилиндра многократно подняло ресурс двигателя, но одновременно и повысило требования к качеству масла и соблюдению температурного режима. Первые двигатели, созданные с применением этой технологии, были непригодными для ремонта и слишком дорогими. Дальнейшие разработки в этой области позволили несколько улучшить ситуацию в плане ремонтопригодности. Вместо того чтобы покрывать специальным составом поверхность цилиндров, выточенных в толще металла, в блок начали устанавливать подлежащие замене гильзы с напылением кремния.

Ремонт узлов автомобиля

Устройство блока цилиндров состоит из деталей, которые функционируют в агрессивных условиях, поэтому часто подвергаются поломке и износу.

Восстановление блока цилиндров двигателя состоит из таких операций:

№ работ	Выполняемые операции	Техническое оснащение.
1	Шлифовка поверхности упор подшипников коленчатого вала	Вертикально-фрезерный станок
2	Замена стертых втулок распредвала	Устройство для запрессовки
3	Восстановление резьбовых отверстий	Сверленое оснащение, набор сверл, лерка, плашка
4	Выпрессовка штифтов крепления	Специальный пресс
5	Расточка, ремонт крышки ЦПГ двигателя. Регулировка по плоскости, установка по отверстиям	Вертикально-фрезерный станок
6	Обработка корпуса под гильзы и расточка под упорные кромки	Вертикально-расточной станок
7	Расточка посадочных мест коренных подшипников	Горизонтально-расточной станок
8	Газо-термическое напыление на обработанные гнезда подшипников	Специальное технологическое оснащение
9	Двухконтурная расточка корпуса	Хонинговальный станок
10	Мойка мотора и прочистка масляных каналов	Оборудование для струйной мойки деталей.
11	Покраска блока	Краскопульт. Компрессор.

Ремонтирование блока цилиндров двигателя заканчивается контрольным осмотром на проверочной плите. С помощью щупа и индикаторных приспособлений проверяется жесткость установки и соосность крепления узлов в блоке цилиндров двигателя. После восстановление корпуса цилиндров двигателя проводится испытание на герметичность.

Сборка ГБЦ

Ремонт головки блока цилиндра двигателя выполняется по таким причинам:

Дефектовка деталей головки блока цилиндров двигателя

Восстановить дефекты можно следующими действиями:

Послеремонтный контроль

После дефектовки головка блока цилиндров проходит покраску, проверяется давление в цилиндре.

Показатель, который указывает на эффективную работоспособность деталей устройства блока цилиндров двигателя — это компрессия.

Какое давление в цилиндрах двигателя разных марках.

Завершающий этап, покраска

Прежде чем покрасить блок цилиндров двигателя необходимо провести подготовительные операции, которые состоят из таких пунктов:

Головка блока цилиндров красится отдельно, чтобы не забились воздушные и масляные каналы.

Работа цилиндров не зависит от покраски, но она важна для защиты блока от загрязнения.

Чем покрасить мотор зависит от финансовых возможностей. Интернет магазины предлагают большое разнообразие средств, которыми можно обработать поверхность деталей после ремонта блока и цилиндров двигателя.

технологически является самой простой по конструкции и при рядной компоновке блок самый тяжёлый, зато ремонт или восстановление блока и постелей блока не представляет трудностей. Рядное расположение цилиндров очень распространённо в крупных судовых дизельных двигателях, где ключевым является удобство обслуживания.

имеет два варианта компоновки блока — со смещением левого и правого блоков между собой (рядом стоящие шатуны на шейке), либо без смещения (прицепной шатун, неравные степени сжатия на левом и правом блоках). Эти варианты нашли свое применение в автомобилестроении.

W-образный и звездообразный двигатели

имеют ещё более компактный блок цилиндров и укороченный вал. Вес такого блока двигателя ниже, но он менее жёсткий и более сложный в ремонте. Звездообразные нашли свое применение на некоторых типах вертолётов. Стоимость таких двигателей очень высокая.

Блок имеет три основных размера:

диаметр цилиндра, ход поршня, количество цилиндров (характеристики двигателя).

Блок цилиндров должен иметь достаточно высокую жёсткость, чтобы избежать овализации цилиндров и задира поршней выше допустимых пределов.

Типовые технические характеристики цилиндров автомобильных двигателей

• Диаметр цилиндра
• Высота цилиндра
• Рабочий объем – объем цилиндра от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки движения поршня.
• Полный объем цилиндра – объем камеры сгорания и рабочего объема вместе.
• Степень сжатия — определяется делением полного объема цилиндра на объем камеры сгорания. Этот критерий показывает, во сколько раз сжата горючая смесь в цилиндре. От увеличения степени сжатия в цилиндре увеличивается давление на поршень при сгорании топлива, а значит, возрастает мощность силовой установки в целом. Увеличение этого параметра очень выгодно, так как от такого же количества смеси можно получить больший КПД.

Автомобиль от А до Я: устройство двигателя внутреннего сгорания

Новая рубрика, готовьтесь! Будет много познавательного текста с картинками.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) является сердцем автомобиля. Главная особенность этих двигателей заключается в том, что воспламенение топлива происходит внутри камеры сгорания (КС), а не в сторонних внешних агрегатах.

В процессе работы тепловая энергия, выделяемая, вследствие, сгорания топлива, преобразуется в механическую.

По применяемому топливу

— легкие жидкие (газ, бензин)

— тяжелые жидкие (дизельное топливо)

— Бензиновые двигатели

Бывают двух типов: бензиновые карбюраторные и бензиновые инжекторные.

В первом случае смесеобразование (смешивания топлива с воздухом) происходит в карбюраторе или во впускном коллекторе с помощью форсунок. Далее, смесь попадает в цилиндр, сжимается и поджигается искрой от свечи.

Во втором же случае, топливо впрыскивается во впускной коллектор или в цилиндр с помощью инжекторов (распыляющие форсунки).

— Дизельные двигатели

Специальное дизельное топливо (ДТ) подается в определенный момент (не доходя до мертвых точек) в цилиндр под высоким давлением с помощью форсунки.

Как определить где первый цилиндр двигателе. Расположение и нумерация цилиндров двигателя: просто о сложном. Как определить номер цилиндра. Что влияет на нумерацию цилиндров двигателя

Происходящее внутри цилиндра действо по научному называется рабочим циклом. Он состоит из фаз газораспределения.
Фаза газораспределения – момент начала открытия и конца закрытия клапанов в градусах поворота коленвала относительно мертвых точек: ВМТ и НМТ (соответственно, верхняя и нижняя мёртвые точки).

В течение одного рабочего цикла в цилиндре происходит одно воспламенение воздушно-топливной смеси. Интервал между воспламенениями в цилиндре прямым образом воздействует на равномерность работы двигателя. Чем меньше интервал воспламенения, тем равномернее работа двигателя.

И этот цикл напрямую связан с количеством цилиндров. Большее количество цилиндров – меньший интервал воспламенения.

Примеры расположения цилиндров двигателей

Порядок работы с входящими документами
а — четырехлистный V образный шести цилиндровый; б — четырехтактный V образный восьми цилиндровый; в— четырехтактный рядный четырех цилиндровый; г — четырехтактный рядный шести цилиндровый.

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 давлении 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.

Нумерация цилиндров на разных типах двигателей

Как таковой, строгой международной системы расположения и нумерации цилиндров двигателя не существует. И это плохо. Посему, прежде, чем приступать к какому-либо виду ремонта двигателя или системы зажигания, окунитесь с головой в Инструкцию по эксплуатации и ремонту именно вашего авто.

Заднеприводные 4-х и 6-ти рядные двигатели в США имеют главный цилиндр №1 от радиатора, остальные цилиндры нумеруются по направлению к салону. Но, есть и обратная нумерация, когда главным цилиндром считается тот, который ближе к салону.

У французских двигателей нумерация цилиндров происходит со стороны коробки передач. А нумерация цилиндров V-образных двигателей идёт с правого полубока, т.е. со стороны крутящего момента.

V-образные многоцилиндровые двигатели имеют главный цилиндр со стороны водителя в ряду, который ближе к салону. Затем идут нечетные цилиндры двигателя, а с противоположной стороны (ближе к радиатору) – чётные.

Поэтому, для того, чтобы вы окончательно не запутались из-за отсутствия единого международного стандарта расположения и нумерации цилиндров двигателя, пользуйтесь Руководством по эксплуатации от производителя.

Удачи вам в изучении нумерации и расположения цилиндров двигателя.

Порядок работы цилиндров, именно так называется последовательность чередования тактов в разных цилиндрах двигателя. Порядок работы цилиндров напрямую зависит от типа расположения цилиндров: рядное или V-образное. Кроме того, на порядок работы цилиндров двигателя влияет расположение шатунных шеек коленвала и кулачков распредвала.

Горизонтальное расположение — цилиндр

УАЗ 2206 зажигание, порядок работы цилиндров

Горизонтальное расположение цилиндров обеспечивает малую высоту танка.

Достоинства горизонтального расположения цилиндров состоят в удобстве наблюдения и обслуживания, а при ремонте — в доступности механизма движения.

Схемы одноступенчатых поршневых компрессоров.

При горизонтальном расположении цилиндра, особенно большого диаметра, происходит неравномерное одностороннее изнашивание поршня под действием силы тяжести. Это приводит к необходимости уменьшать скорость движения поршня.

При горизонтальном расположении цилиндров такая операция не представляет особых затруднений, но при вертикальном требует почти полной разборки двигателя.

При горизонтальном расположении цилиндра учитывают напряжения, возникающие под действием веса кон-сольно расположенных частей.

При горизонтальном расположении цилиндра поршень опирается на его зеркало х / 3 нижней части боковой поверхности. Эту часть поверхности обрабатывают по посадке Д второго класса точности, а у верхних 2 / 3 боковой поверхности поршня уменьшают радиус на 0 5 — 0 8 мм для предохранения поршни от заеданий при его износе.

При горизонтальном расположении цилиндров гидропривода ( рис. 10, в) компрессор становится наиболее компактным. Силы тяжести от массы жидкости в этом случае действуют в направлении, перпендикулярном поршневым усилиям, что, как показывает опыт, не всегда хорошо сказывается на поведении мембран в машинах большой производительности. Видимо, применения этой схемы, несмотря на преимущества оппозитного расположения цилиндров и хорошую уравновешенность инерционных сил, все же следует избегать для компрессоров с мембранами большого диаметра, но с успехом можно применять для компрессоров с малыми и средними диаметрами мембран.

Двигатели с горизонтальным расположением цилиндров имеют перспективы применения на грузовых автомобилях, автобусах и колесно-гусеничных машинах специального назначения, так как при этом можно расположить кабину водителя непосредственно над двигателем, увеличить полезную площадь платформы, улучшить обзорность автомобиля и его управляемость.

Схема насосной установки с воздушными колпаками.

Поршневой насос с горизонтальным расположением цилиндра, а воздушные колпаки обычного типа, в которых перекачиваемая жидкость находится в контакте с сжимаемым воздухом.

Цилиндрическая сушилка для хлопчатобумажных тканей.

Сушилки выполняются с вертикальным и горизонтальным расположением цилиндров. Материал огибает цилиндры, соприкасаясь с горячей поверхностью. На рис. 6 — 28 показана цилиндрическая сушилка для сушки хлопчатобумажных тканей.

Так как при горизонтальном расположении цилиндра, в особенности при большом его диаметре, происходит неравномерное одностороннее изнашивание поршня, то рекомендуется придавать компрессору вертикальную форму. Выполняются современные воздуходувки грандиозных размеров производительностью до 1000 м3 / мин и более.

Схема поршневого насоса.

Расположение — цилиндр — двигатель

Причины нестабильной работы и жора масла на двигателе Nissan 3.5 V6 VQ35

Расположение цилиндров двигателя в силовой части газомоторного компрессора V-образное или однорядно-вертикальное. Рабочий процесс осуществляется по двух — или четырехтактному принципу действия.

По расположению цилиндров двигателя газомоторкомпрессоры подразделяются на угловые, с вертикальными или V-образными двигателями.

Мотокомпрессоры с V-образным расположением цилиндров двигателя в зависимости от производительности и давления выполняются с числом кривошипов от одного до пяти. Так выполнен мотокомпрессор, показанный на фиг. Его продувочный насос устроен в крейцкопфной полости компрессора, для чего крейцкопф дополнен поршнем.

Газовые двигатели-компрессоры с V-образным расположением цилиндров двигателя, в зависимости от производительности и давления, бывают с числом кривошипов от одного до четырех.

У мотокомпрессоров с V-образным расположением цилиндров двигателя против каждого колена находятся три цилиндра, из которых один двойного действия принадлежит компрессору и два — двигателю. Так выполнен мотокомпрессор, показанный на рис. IV.26. Его продувочный насос устроен в крейцкопфной полости компрессора, для чего корпус крейцкопфа дополнен поршнем.

Число шатунных шеек определяется числом и расположением цилиндров двигателя или рабочих органов технологической машины. Число коренных шеек обычно больше числа шатунных на одну. Однако повышением жесткости вала можно уменьшить число коренных шеек, исключив коренные шейки между частью шатунных.

Число колен вала у мотокомпрессоров с V-образным расположением цилиндров двигателя в зависимости от производительности и давления встречается от одного до пяти. Каждое колено связано с тремя поршнями, из которых один двойного действия принадлежит компрессору и два двигателю.

Выбор конфигурации коленчатого вала определяется числом и расположением цилиндров двигателя, а также динамическими показателями: уравновешенностью и равномерностью чередования вспышек.

Форма коленчатого вала зависит от числа и способа расположения цилиндров двигателя.

Величина приведенного момента инерции маховика зависит от числа id расположения цилиндров двигателя, массы движущихся частей и числа тактов.

Форма коленчатого вала ( табл. 4) зависит от числа и расположения цилиндров двигателя, принятой равномерности чередования вспышек и желаемой уравновешенности двигателя, от числа коренных шеек вала.

Такие компрессоры выполняют угловыми с горизонтальным расположением компрессорных цилиндров двойного действия и вертикальным или У-образным расположением цилиндров двигателя. Изменение производительности мотокомпрессора, как и компрессора с приводом от отдельного двигателя, производят изменением частоты вращения вала.

Коленчатые валы имеют коренные шейки, вращающиеся в подшипниках машины, шатунные шейки, связанные с шатунами, и щеки, связывающие. Число шатунных шеек определяется числом и расположением цилиндров двигателя или рабочих органов технологической машины. Число коренных шеек обычно больше числа шатунных на одну. Однако повышением жесткости вала можно уменьшить число коренных шеек, исключив коренные шейки между частью шатунных.

Изменение суммарного крутящего момента двигателя no — углу поворота коленчатого вала может быть представлено1 в виде кривой. Форма этой кривой определяется числом и расположением цилиндров двигателя.

Однако при небольших расходах газа на тупиковых газопроводах целесообразно применение поршневых компрессоров в силу их более высокой экономичности. В последнем случае широкое распространение получили мотокомпрессоры, у которых в одном агрегате объединены компрессор и двух — или четырехтактный газовый двигатель внутреннего сгорания. Мотокомпрессор имеет У-образное расположение цилиндров двигателя. На каждом колене вала расположены два шатуна двигателя и один шатун компрессора. Цилиндр компрессора с поршнем двойного действия выполнен горизонтально. К преимуществам такой компоновки следует отнести высокий КПД газового двигателя, компактность, низкие затраты на фундамент.

Классификация поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Поршневые двигатели внутреннего сгорания можно условно классифицировать: 1) по способу смесеобразования и виду применяемого топлива; 2) по способу осуществления рабочего цикла; 3) по числу цилиндров и их расположению; 4) по способу охлаждения и смазки деталей и т.п. По способу смесеобразования двигатели внутреннего сгорания делятся на двигателис внешним смесеобразованиеми двигателис внутренним смесеобразованием. Автомобильные двигатели с внешним смесеобразованием работают на лёгком топливе, в основном на бензине или газе. Приготовление топливно-воздушной смеси, и её дозирование осуществляюткарбюраторные, газобаллонные и инжекторные системы питания. Образование топливно-воздушной смеси происходит вне цилиндра двигателя — в смесительной камере карбюратора, в специальном смесителе или непосредственно во впускном коллекторе. Смесь в цилиндре воспламеняется в конце такта сжатия, принудительно от электрической искры. Автомобильные двигатели с внутренним смесеобразованием работают, в основном на дизельном топливе, которое относится к тяжёлым видам топлив. К этому же виду топлива относят «солярку», мазут и сырую нефть. В дизельных двигателях смесь приготавливается непосредственно в цилиндре из воздуха и топлива, подаваемых в цилиндр раздельно. Воспламенение топливно-воздушной смеси в цилиндре происходит самопроизвольно от воздействия высокой температуры при сжатии. Исключением являетсясистема непосредственного впрыска бензина, где зажигание смеси осуществляется от электрической искры. По способу осуществления рабочего цикла следует различатьдвухтактныеичетырёхтактныедвигатели. У первых,рабочий циклсовершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала. У вторых, рабочий цикл совершается за четыре хода поршня, т.е. за два оборота коленчатого вала. Под рабочим циклом двигателя следует понимать совокупность процессов, протекающих в цилиндрах двигателя и «заставляющих» его работать. Подавляющее большинство современных автомобилей оборудуются четырёхтактными двигателями. По числу цилиндров и их расположению двигатели делятся на двух – и многоцилиндровые с рядным, многорядным, вертикальным, наклонным, звездообразным и горизонтальным расположением цилиндров (рис. 2.4).

Многорядные двигатели можно разделить на: 1)V – образные двухрядные двигатели, с углом развала цилиндров 90 и менее градусов; 2)U – образные двухрядные двигатели; 3)оппозитные двигателис расположением цилиндров под углом 180 градусов друг к другу; 4)W – образные трёхрядные двигатели; и 5) двигатели с большим числом рядов цилиндров. Многорядное расположение цилиндров двигателя позволяет уменьшить габаритную длину двигателя при сохранении числа цилиндров. Оппозитное, т.е. лежачее расположение цилиндров, уменьшает габаритную высоту двигателя, что в свою очередь позволяет снизить центр тяжести автомобиля и, тем самым улучшить его устойчивость. По способу охлаждения и смазки деталей различают двигатели с воздушным и жидкостным охлаждением, с принудительной смазкой деталей, смазкой разбрызгиванием и комбинированной смазкой. Также имеются и иные конструктивные отличия двигателей.

Дата добавления: 2016-06-22; просмотров: 5047; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Похожие статьи:

Расположение цилиндров автомобиля

В современных автомобилях применяются многоцилиндровые двигатели с разным количеством цилиндров. В двигателях зачастую их бывает от 2 до 12. Встречаются даже более необычные двигатели, число цилиндров в которых до 18. В зависимости от расположения цилиндров делятся на рядные двигатели, оппозитные, V-образные. Устанавливаются на машины и другие конфигурации расположения. Например, W-образные, а также роторные.

Рядные двигатели

Самая распространенная компоновка — расположение поршней и цилиндров в один ряд. При такой установке цилиндров все поршни двигателя вращают один коленчатый вал. Для обозначения рядного двигателя используется сочетание «LX», где X — число цилиндров. Несомненным преимуществом рядных двигателей является их несложный механизм, производительность, равномерность износа деталей, а также простота обслуживания. Рядные двигатели можно размещать и вдоль и поперёк. К недостаткам такого типа мотора относятся их большие габариты.

Оппозитные двигатели

В отличии от остальных конфигураций, особенностью оппозитного двигателя является горизонтальное движение цилиндров. В таком типе мотора всегда используется чётное количество цилиндров. Два соседних поршня всегда находятся в одном положении. Это обеспечивает плавную работу, не создавая вибрации. Поскольку движения поршней напоминают движения рук боксера, такой тип двигателя часто называют Boxer. Он имеет смещенный вниз центр тяжести, помогающий добиться устойчивости при движении, а расположение на одной линии с трансмиссией делает передачу мощности более эффективной. Основное преимущество этого типа — высокий уровень безопасности при лобовом столкновении. При нём мотор уходит под салон и сохраняет жизнь водителя и пассажиров. Оппозитный двигатель устанавливается только продольно. Среди недостатков можно выделить значительные трудности при проведении ремонтных работ — даже для незначительных процедур необходимо снимать двигатель. Кроме этого некоторые отмечают неравномерный износ гильзы цилиндра, связанный с горизонтальным движением поршня. Это, в свою очередь, приводит к большим расходам масла. Данный тип двигателя используется на автомобилях Subaru и Porsche.

W-образные двигатели

W-образный тип двигателя представляет собой два V-образных двигателя заключенных в одну систему. W-образный мотор часто называют четырехрядным. Принято считать, что этот тип был разработан автомобильным концерном Volkswagen. В таком типе мотора используются 12 цилиндров — три ряда по четыре в каждом. Благодаря такой конструкции значительно экономится подкапотное место, которое можно использовать для установки дополнительного оборудования. Но в то же время, такое компактное расположение цилиндров относительно друг друга приводит к их быстрому нагреванию, поэтому в таком типе двигателя применяется система охлаждения для каждого цилиндра.

Роторные двигатели

В этом моторе роль поршня играет ротор. Необычная форма ротора позволяет за один его оборот произвести все такты как у других двигателей внутреннего сгорания: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Для такого двигателя характерно отсутствие системы газораспределения — её роль выполняет сам ротор. Несмотря на возложенные надежды на разработанный в 50-хх годах прошлого века двигатель, в нем имеется ряд недостатков. Основной из них – очень низкая экологичность. В нынешние дни данный тип двигателя используется серийно только на спортивном автомобиле Mazda RX-7. Были попытки установить двигатель на автомобили ВАЗ, но они не увенчались успехом, и моторы пришлось заменить на поршневые.

Расположение и нумерация цилиндров в многоцилиндровых двигателях

Как могут располагаться цилиндры в многоцилиндровом двигателе?

Цилиндры в многоцилиндровом двигателе могут располагаться вертикально в один ряд (рис.9, а), наклонно к вертикали под углом 20° (рис.9, б), V-образно в два ряда, угол между которыми 90°, реже 75° (рис.9, в), горизонтально (оппозитно) – угол между цилиндрами 180° (рис.9, г).

Рис.9. Расположение цилиндров в двигателе: а – вертикальное; б – наклонное; в – V- образное; г – оппозитное (горизонтальное).

На каких автомобилях применяются двигатели с вертикальным однорядным расположением цилиндров и в чем их недостатки?

Двигатели с вертикальным однорядным расположением цилиндров устанавливают на автомобилях ГАЗ-24 «Волга», ВАЗ, УАЗ-469, ГАЗ-51А, ГАЗ-52 и других. Недостатком их есть то, что с увеличением числа цилиндров увеличивается длина двигателя, ухудшая компоновку автомобиля, появляются крутильные колебания коленчатого вала.

На каких автомобилях устанавливаются V-образные двигатели?

На автомобилях ГАЗ-53А, ГАЗ·66, ГАЗ-14 «Чайка», ЗИЛ-130, ЗИЛ-131, ЗИЛ-117, Урал, КамАЗ, КрАЗ и других устанавливают V-образные восьмицилиндровые двигатели, в которых цилиндры расположены в два ряда, угол между которыми 90°. На автомобилях МАЗ-500А установлен V-образный шестицилиндровый, а на автомобилях ЗАЗ и ЛуАЗ – V-образны четырехцилиндровый двигатель, в которых угол между цилиндрами 90°.

V-образные двигатели значительно короче рядных двигателей с таким же количеством цилиндров и мощностью, что улучшает компоновку автомобиля, позволяет получить более просторый кузов легкового автомобиля, установить кабину водителя над двигателем и таким путем сдвинуть кузов грузового автомобиля ближе к переднему мосту, что позволяет более равномерно нагрузить оси автомобиля и повысить таким путем устойчивость при движении.

На каких автомобилях устанавливают двигатели с горизонтальным расположением цилиндров и в чем их преимущество?

Горизонтальное (оппозитное) расположение цилиндров в двигателе обычно применяется на автобусах («Икарус-250»), что позволяет установить двигатель непосредственно под полом салона автобуса, использовав весь кузов для размещения пассажиров.

Как нумеруются цилиндры в многоцилиндровых двигателях?

Нумерация цилиндров показана на рисунке 10: а – рядного четырехцилиндрового; б – рядного шестицилиндрового; в – V-образного четырехцилиндрового; г – V-образного шестицилиндрового; д – V-образного восьмицилиндрового двигателя.

Рис.10. Нумерация цилиндров двигателя: а и б – рядных двигателей; в, г, д – V-образных двигателей.

Кривошипно-шатунный механизм

• Маховик поддерживает инерцию коленвала для вывода поршней из верхних или нижних крайних положений, а также для более равномерного его вращения.
• Коленчатый вал преобразует линейное движение поршней во вращение и передает его через механизм сцепления на первичный вал КПП.
• Шатун передает усилие, прикладываемое к поршню на коленчатый вал.
• Поршневой палец создает шарнирное соединение шатуна с поршнем. Изготавливается из легированной высокоуглеродистой стали с цементацией поверхности. По сути является толстостенной трубкой со шлифованной наружной поверхностью. Бывает двух видов: плавающий или закрепленный. Плавающие свободно перемещаются в бобышках поршней и во втулке, запрессованной в головку шатуна. Не выпадает палец из этой конструкции благодаря стопорным кольцам, устанавливающимся в пазы бобышек. Закрепленные удерживаются в головке шатуна за счет горячей посадки, а в бобышках вращаются свободно.

Здравствуйте, уважаемые автовладельцы! Давайте с самого начала поймём, что такие понятия, как «порядок работы цилиндров» и «нумерация цилиндров двигателя» являются разными по сути. Но, взаимосвязь, существующая между ними нам нужна.

Для чего? А для того, что зная каким образом назначается и откуда начинается нумерация цилиндров двигателя, мы спокойно оперируем порядком работы цилиндров для: регулировки теплового зазора клапанов, правильного подключения проводов к свечам зажигания и т.д.

Информация к размышлению! Независимо от компоновки двигателя, независимо от порядка работы цилиндров, который вы узнаете из мануала по эксплуатации, цилиндр №1 – это всегда главный цилиндр, и в нём всегда располагается свеча №1.

Что влияет на нумерацию цилиндров двигателя

Нумерация цилиндров двигателя, к сожалению, не имеет единых международных стандартов. Поэтому первая и главная рекомендация перед началом ремонта двигателя своего автомобиля – глубокое изучение Инструкции по эксплуатации и ремонту именно своего авто.

Факторы, влияющие на нумерацию цилиндров двигателя:

• задний или передний тип привода двигателя;
• рядность двигателя: V-образный или рядный. Расположение цилиндров может быть: вертикальным, наклонным, V-образно в два ряда, горизонтально (оппозитно) – это когда угол между цилиндрами составляет 180 градусов;
• конструктивное расположение двигателя в моторном отсеке: поперечное или продольное;
• направление вращения: против часовой стрелки или по часовой стрелке.

Нумерация цилиндров двигателей разных типов

Эта информация полезна в первую очередь для тех, кто затевает ремонт двигателей иномарок. Как правило, все переднеприводные стандартные автомобили имеют поперечно расположенный двигатель. В этом случае нумерация цилиндров двигателя идёт по одной из сторон, а главный цилиндр №1 расположен со стороны места пассажира.

Многоцилиндровые V-образные двигатели имеют расположение цилиндра №1 в ближнем ряду к салону со стороны водителя. Следующими идут нечётные цилиндры, а со стороны радиатора чётные цилиндры.

В американских двигателях существует два варианта расположения цилиндров. 4 или 6-ти рядные американские двигатели могут иметь главный 1 цилиндр от радиатора, тогда как остальные нумеруются в направлении салона.

Второй вариант с обратной нумерацией, в этом случае главным №1 цилиндром считается тот, что расположен ближе к салону.

Французские автомобилестроители предлагаю нам также два варианта нумерации цилиндров двигателя. Это либо нумерация со стороны коробки переключения передач, либо с правого полубока со стороны крутящего момента, у V-образных двигателей.

Поэтому, с учетом такой разной, и порой противоречивой информации, не пренебрегайте изучением инструкций производителя двигателя – автомобиля. Как вариант, не помешает обращение с подобным запросом на целевой форум именно по вашему автомобилю.

Успехов вам при изучении материально-технической части двигателя, его устройства и особенностей.

Нумерация цилиндров в наиболее распространенных типах автомобилей

К сожалению, общепринятых правил нумерации цилиндров в автомобильных двигателях не существует — каждый автопроизводитель использует свою систему, которая зачастую различается даже для разных двигателей одного и того же автоконцерна. Поэтому самым авторитетным источником в данном вопросе для вас должно быть руководство по ремонту и эксплуатации вашего конкретного автомобиля, или же, в случае его отсутствия — знания профессионалов по ремонту автомобилей.

В рядных 4-х и 6-ти цилиндровых американских двигателях, которые устанавливаются на автомобилях с задним приводом и расположены продольно, первый цилиндр обычно находится у радиатора, а остальные нумеруются по порядку от радиатора к салону автомобиля. Однако встречаются и исключения из этого правила.

В V-образных двигателях, устанавливаемых поперечно в американских автомобилях, главный (первый) цилиндр обычно находится в ряду, ближнем к салону, с края, ближнего к водителю. За ним в ряду, ближнем к салону, идут нечетные цилинды, а в ряду, ближнем к радиатору, идут четные цилиндры. То есть, в ряду, ближнем к салону, считая от водителя, идут цилиндры 1-3-5-7, а в ряду, ближнем к радиатору, считая от водителя, идут цилиндры 2-4-6-8. Такую нумерацию цилиндров можно встретить, например, на Jeep Cherokee.

На рядных 4-цилиндровых двигателях французских переднеприводных автомобилей, устанавливаемых поперечно, цилиндры нумеруются обычно от маховика, т.е. со стороны водителя. В случае V-образных 6-цилиндровых двигателей (например, на Peugeot 607) цилиндры нумеруются так — в ряду, ближнем к радиатору, от водителя к пассажиру — 1-2-3, в ряду, ближнем к салону, от водителя к пассажиру — 4-5-6.

Как видим, информация по вопросам нумерации цилиндров в двигателях различных автомобилей очень противоречива, поэтому напоминаем — истиной в последней инстанции в данном вопросе должна быть техническая документация на ваш автомобиль.

Порядок работы 4 цилиндрового двигателя обозначается как Х―Х―Х―Х где Х ― номера цилиндров. Это обозначение показывает последовательность чередования тактов цикла в цилиндрах.

Порядок работы цилиндров зависит от углов между кривошипами коленчатого вала, от конструкции механизма газораспределения, и системы зажигания бензинового силового агрегата. У дизельного место системы зажигания в этой последовательности занимает ТНВД.

Для управления автомобилем это знать, конечно, необязательно.

Порядок работы цилиндров необходимо знать, регулируя зазоры клапанов, меняя ремень ГРМ либо выставляя зажигание. Да и при замене проводов высокого напряжения понятие порядка рабочих тактов не будет лишним.

В зависимости от числа тактов, составляющих рабочей цикл, ДВС делятся на двухтактные и четырехтактные. Двухтактные двигатели не ставят на современные автомобили, они используются лишь на мотоциклах и в качестве пускателей тракторных силовых агрегатов. Цикл четырехтактного бензинового двигателя внутреннего сгорания включает в себя следующие такты:

Цикл дизеля отличается тем что при впуске всасывается только воздух. Топливо же впрыскивается под давлением после сжатия воздуха, а воспламенение происходит от контакта дизеля с разогретым от сжатия воздухом.

Нумерация

Нумерация цилиндров рядного двигателя начинается с наиболее удаленного от коробки перемены передач. Иными словами, со стороны либо цепи.

Очередность работы

У коленвала рядного 4-х цилиндрового ДВС кривошипы первого и последнего цилиндра располагаются под углом 180° друг к другу. И под углом 90° к кривошипам средних цилиндров. Поэтому для обеспечения оптимального угла приложения движущих сил к кривошипам такого коленвала, порядок работы цилиндров бывает 1―3―4―2, как у вазовских и москвичевских ДВС либо 1―2―4―3, как у газовских моторов.

Чередование тактов 1-3-4-2

Угадать порядок работы цилиндров двигателя по внешнем признакам нельзя. Об этом следует читать в мануалах производителя. Порядок работы цилиндров двигателя проще всего узнать в инструкции по ремонту вашей машины.

Вертикальное расположение — цилиндр

Примечания — V-образное расположение цилиндров; Р — рядное вертикальное расположение цилиндров; ТК — турбокомпрессор; ОВ — охлаждение наддувочного воздуха; ОП — масляное охлаждение поршней.

Конструктивные схемы гидропульсаторных вибровозбудителей. а — с вертикальными цилиндрами. б — с горизонтальными цилиндрами.

Гидропульсатор ( рис. 2, а) с вертикальным расположением цилиндров состоит из корпуса /, в котором расположен вал с двумя эксцентриками 2; блока цилиндров с размещенными в нем толкателями 3 и поршнями 4; клапанной коробки 5, в которой монтируются отсечной клапан 6 с винтовым штурвалом 7 и предохранительные клапаны. Конструкция гидропульсатора предусматривает плавное регулирование нагрузки на приводной двигатель ( без перегрузок во время пуска) путем сообщения рабочих пространств поршней соединительным каналом, который во время установившегося режима работы частично или полностью перекрыт отсечным клапаном.

В дальнейшем был спроектирован СПГГ модели Д с вертикальным расположением цилиндров для силовой установки транспортного назначения. В эгом СПГГ буферы прямого действия расположены внутри блоков поршней.

Внешний вид углового компрессора 2ВП 10 / 8.

Для некоторых производств ( например, хлорных) требуется вертикальное расположение цилиндров, при котором исключается попадание смазки внутрь поршня.

Компрессоры — двухступенчатые поршневые бескрейцкопфные машины простого действия с вертикальным расположением цилиндров и дифференциальным поршнем, с охлаждением цилиндров и холодильников пресной ( КВД-Г, КВД-ГА2, КВД-Б) или морской ( КВД-М) водой, с приводом от электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания.

Тип дизеля: четырехтактный, с вихрекамерным смесеобразованием, вертикальным расположением цилиндров в одно -, двух -, четырех-и шестицилиндровом исполнении. Одно — и двухцилиндровые дизели имеют блок-картерную конструкцию, их коленчатые валы устанавливаются на подшипниках качения. Коленчатые валы четырех — и шестицилиндровых дизелей устанавливаются на подшипниках скольжения. Дизели предназначены для привода генераторов, насосов, компрессоров и других механизмов.

Двигатель ГАЗ-МК — четырехтактный, четырехцилиндровый, карбюраторный с вертикальным расположением цилиндров.

Принципиальная схема, обеспечивающая строгую последовательность только для первого и второго порядков включения.

В гидросистеме, приведенной на рис. 47, при вертикальном расположении цилиндра 1 и горизонтальном — 2, строгая последовательность включения их в работу будет только для первого и второго порядков включения.

Наибольшее распространение получили однорядные, или линейные, двигатели с вертикальным расположением цилиндров. Такое расположение отличается удобством обслуживания двигателя, а также простотой конструкции блок-картера. В некоторых случаях цилиндры однорядных двигателей располагают горизонтально ( например, в автобусах), а также наклонно.

Наибольшее распространение получили однорядные, или линей-лые, двигатели с вертикальным расположением цилиндров.

Вакуум-насос ВНП-075 представляют собой одноступенчатую поршневую крейцкопфную машину двойного действия с вертикальным расположением цилиндра.

В холодильных машинах для домашних шкафов применяются герметические одноцилиндровые непрямоточные компрессоры с вертикальным расположением цилиндров и горизонтальным валом.

Схема — расположение — цилиндр

Схема расположения цилиндров существенно изменена по сравнению с ранее применявшейся на ЛМЗ ( см. рис. III.2): потоки в ЦВД и ЦСД направлены в противоположные стороны для уравновешивания осевого давления.

Основные параметры газомотокомпрессоров завода Двигатель революции.

Схемы расположения цилиндра в некоторых компрессорах приведены на фиг. Недостатком мотокомпрессоров являются их большие габариты и вес.

Схема расположения цилиндров нуту; от средних скорое — и вала компаунд — ( 1) и тандем — ( 2) машины.

Разрез тракторного дизеля Д-240 жидкостного охлаждения.

Выбор V-образ-ной схемы расположения цилиндров об условлен стремлением уменьшить длину, высоту и массу двигателя, повысить жесткость блок-картера и коленчатого вала, а также добиться минимальных деформаций коренных подшипников, гильз цилиндров и плоскости стыков блока с головкой цилиндров.

В значительной мере от схемы расположения цилиндров зависит доступность их при ремонте, удобство контроля и пр.

На рис. 105 показаны схемы расположения цилиндров пятицилиндровых гидромашин.

По этой причине в данном разделе не приведены схемы расположения цилиндров пяти -, шести — и семиступенчатых компрессоров.

Новейшим направлением в конструировании горизонтальных машин является применение схемы оппозитного расположения цилиндров, что позволяет полностью уравновесить инерционные силы I и II порядка.

Рамы компрессоров, представляющие собой отливки коробчатой формы, имеют различную конфигурацию, в зависимости от схемы расположения цилиндров и конструктивного исполнения машины. Шатуны — штампованные или кованые. В нижних головках шатунов устанавливают подшипники скольжения, в верхних — подшипники скольжения или качения. Крейцкопфы — чугунные или стальные, цельнолитые или со съемными башмаками, с баббитовой заливкой или без нее. Для лучшей уравновешенности машин поршни ступеней низкого давления обычно изготовляют литыми из легких сплавов или сварными из стали.

В основу малогабаритных компактных силовых установок положена V-об-разная схема расположения цилиндров. Компоновка двигателей выполнена с учетом максимальной унификации деталей и агрегатов. При отработке конструкции и испытании новых двигателей на дизельном масле с присадкой ЦИАТИМ-339 было обнаружено, что это масло не соответствует требованиям нового двигателя. Поэтому необходимо было подобрать масла для четырехтактных дизелей и в первую очередь для дизелей с наддувом установленных на тракторах К-700. Хотя при предварительных испытаниях масла с присадкой ВНИИ НП-360 на двигателе ЯМЗ-236 были получены удовлетворительные результаты, дальнейший опыт эксплуатации тракторов К-700 с двигателями ЯМЗ-238НБ показал, что это масло не обеспечивает стабильную работу поршневой группы.

В основу малогабаритных компактных силовых установок положена V-об-разная схема расположения цилиндров. Компоновка двигателей выполнена с учетом максимальной унификации деталей и агрегатов. При отработке конструкции и испытании новых двигателей на дизельном масле с присадкой ЦИАТИМ-339 было обнаружено, что это масло не соответствует требованиям нового двигателя. Поэтому необходимо было подобрать масла для четырехтактных дизелей и в первую очередь для дизелей с наддувом установленных на тракторах К-700. Хотя при предварительных испытаниях масла с присадкой ВНИИ НП-360 на двигателе ЯМЗ-236 были получены удовлетворительные результаты, дальнейший опыт эксплуатации тракторов К-700 с двигателями ЯМЗ-238НБ показал, что это масло не обеспечивает стабильную работу поршневой группы.

Компрессоры выполняют одно — и двухступенчатыми; их конструктивные формы мало отличаются от вышеописанных, однако специфика объектов охлаждения другая. При изготовлении картеров, цилиндров ( с гильзами), крышек и поршней применяют легкие сплавы; схемы расположения цилиндров V -, W -, VV-образные, с углом между осями, обеспечивающим полное уравновешивание сил инерции первого порядка возвратно-поступательно движущихся масс; для уменьшения веса и габаритов машин допускаются повышенные числа оборотов; нижний предел применения одноступенчатого сжатия, особенно для компрессоров средней и малой производительности, доходит до — 40 С, что ухудшает экономичность, но упрощает и повышает надежность автоматической защиты и управления.

Техническая характеристика

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Расположение цилиндров и направление вращения распределителя зажигания

Расположение цилиндров (со стороны ремня)

Правая сторона (задняя)	1–3–5
Левая сторона (у радиатора)	2–4–6
Порядок работы цилиндров	1–2–3–4–5–6

Головка блока цилиндров

1 – выпускной левый коллектор; 2 – прокладка; 3 – термозащитный экран выпускного коллектора; 4 – прокладка; 5 – выпускной правый коллектор; 6 – термозащитный экран выпускного коллектора; 7 – прокладка головки блока цилиндров; 8 – кожух зубчатого ремня; 9 – правая головка блока цилиндров; 10 – распределительный вал, управляющий впускными клапанами; 11 – распределительный вал, управляющий выпускными клапанами; 12 – шайба; 13 – упорное кольцо; 14 – шкив распределитель ного вала; 15 – стопорное кольцо; 16 – прокладка; 17 – крышка головки блока цилиндров; 18 – прокладки; 19 – впускной коллектор; 20 – кронштейн холостого шкива; 21 – прокладка; 22 – штуцер системы охлаждения; 23 – прокладка; 24 – кронштейн воздухозаборника; 25 – EGR–труба; 26 – прокладки; 27 – EGR–клапан и вакуумный модулятор; 28 – вакуумные трубы; 29 – воздухозаборник; 30 – прокладки; 31 – обводной патрубок системы охлаждения;

32 – термозащитный экран перепускной трубы; 33 – уплотнительная шайба; 34 – крышка головки блока цилиндров; 35 – прокладка; 36 – крышка подшипника распределительного вала; 37 – распределительный вал, управляющий впускными клапанами; 38 – распределительный вал, управляющий выпускными клапанами; 39 – задняя пластина головки блока цилиндров; 40 – прокладка трубы свечи зажигания; 41 – левая головка блока цилиндров; 42 – левая проушина двигателя; 43 – прокладка головки блока цилиндров; 44 – регулировочная прокладка; 45 – толкатель клапана; 46 – верхняя тарелка пружины; 47 – пружина; 48 – гнездо пружины; 49 – направляющая втулка клапана; 50 – клапан; 51 – перепускная выхлопная труба; 52 – прокладка; 53 – термозащитный экран выпускного коллектора; 54 – уплотнительное кольцо распредели тельного вала; 55 – сухари; 56 – уплотнительное кольцо; 57 – упорное кольцо; 58 – прокладки

Головка блока цилиндров

Неплоскостность:
– двигатель 3VZ-FE (1992 и 1993):
• головка блока цилиндров	0,099 мм
• впускной коллектор	0,099 мм
• выпускной коллектор	1,0 мм
– двигатель 1MZ-FE (1994):
• головка блока цилиндров	0,099 мм
• впускной коллектор	0,078 мм
• выпускной коллектор	0,49 мм

Распределительный вал

Зазор клапанов (на холодном двигателе):
– впускные клапана	0,127 – 0,23 мм
– выпускные клапана	0,28 – 0,38 мм
Диаметр шеек	26,940 – 26,960 мм
Зазор в подшипниках:
– номинальный	0,035 – 0,071 мм
– минимальный	0,099 мм
Высота кулачков:
– двигатель 3VZ-FE (1992 и 1993)
Распределительный вал, управляющий впускными клапанами:
– номинальная	42,158 – 42,260 мм
– предельно допустимая	42,000 мм
– двигатель 1MZ-FE (с 1994)
Распределительный вал, управляющий впускными клапанами:
– номинальная	42,110 – 42,210 мм
– предельно допустимая	42,050 мм
Распределительный вал, управляющий впускными клапанами:
– номинальная	41,960 – 42,050 мм
– предельно допустимая	41,810 мм
Осевой люфт распределительного вала
– номинальный
• двигатель 3VZ-FE(1992 и 1993)	0,033 – 0,078 мм
• двигатель 1 MZ-FE (с 1994)	0,040 – 0,088 мм
– предельно допустимый	0,119 мм
Люфт шестерен распределительного вала:
– номинальный	0,02 – 0,20 мм
– предельно допустимый	0,47 мм
Расстояние между торцами пружины шестерни распределительного вала	22,5 – 22,9 мм

Толкатель клапана

Диаметр	30,96 – 30,97 мм
Диаметр канала толкателя	31,00 – 31,018 мм
Зазор толкателя в головке:
– номинальный	0,022 – 0,050 мм
– предельно допустимый	0,071 мм

Масляный насос

Зазор между внешним ротором и корпусом:
– номинальный	0,099 – 0,170 мм
– предельно допустимый	0,299 мм
Осевой люфт ротора:
– номинальный	0,030 – 0,088 мм
– предельно допустимый	0,149 мм

Моменты затягивания

Двигатель 3VZ-FE (1992 и 1993)
Гайки выпускного коллектора	40 Нм
Болт шкива коленчатого вала	250 Нм
Болты холостого шкива:
– номер 1	35 Нм
– номер 2	40 Нм
Механизм натяжения зубчатого ремня	28 Нм
Шкив распределительного вала	110 Нм
Болты крепления головки блока цилиндров:
– стадия 1	35 Нм
– стадия 2	довернуть на угол 90°
– стадия 3	довернуть на угол 90°
Болты масляного насоса:
– головка болта 12 мм	35 Нм
– головка болта 14 мм	40 Нм
Маховик / пластина привода	85 Нм
Двигатель 1MZ-FE (с 1994)
Выпускной коллектор	50 Нм
Болт шкива коленчатого вала	220 Нм
Болты холостого шкива:
– номер 1	35 Нм
– номер 2	45 Нм
Механизм натяжения зубчатого ремня	28 Нм
Шкив распределительного вала	130 Нм
Болты крепления головки блока цилиндров:
– стадия 1	55 Нм
– стадия 2	довернуть на угол 90°
Маховик / пластина привода	85 Нм

От чего зависит нумерация цилиндров двигателя

Тем не менее, важно знать, что каким бы ни была компоновка двигателя и расположение цилиндров, в цилиндре № 1 – главный цилиндр, всегда располагается свеча № 1. Естественно, это порядок, в котором пронумерованы цилиндры любого двигателя

От чего зависит расположение и нумерация цилиндров двигателя:

Естественно, это порядок, в котором пронумерованы цилиндры любого двигателя. От чего зависит расположение и нумерация цилиндров двигателя:

• тип привода: передний или задний;
• тип двигателя: рядный или V-образный;
• способ установки двигателя: поперечный или продольный;
• направление вращения двигателя: по или против часовой стрелки.

Расположение цилиндров в многоцилиндровых двигателях, выглядит следующим образом:

• вертикально – то есть в один ряд, без угловых отклонений;
• наклонно – под углом 20°;
• V- образно – в два ряда. Углы между рядами могут быть 90 или 75 градусов;
• оппозитно (горизонтально) – угол между цилиндрами равен 180°. Такое расположение цилиндров применяется в двигателях для автобусов, что позволяет размещать двигатель под полом салона, освобождая полезную площадь.

Цилиндры двигателя могут быть расположены (рис. 2.4, а

) вертикально в один ряд — рядное расположение.

Цилиндры двигателя могут быть расположены в два ряда, в этом случае оси цилиндров располагаются под углом β (V-образное расположение (рис. 2.4, в)

или на одной оси — противоположное расположение поршней (рис. 2.4,
г).
При V-образном расположении цилинд­ров двигатель имеет более жесткую конст­рукцию, меньшие размеры по длине и массу, чем рядный двигатель той же мощ­ности. К недостаткам V-образных двига­телей необходимо отнести значительную ширину и более сложную конструкцию.

Двигатели автомобилей ГАЗ-24-10, ВАЗ-2106— четырехцилиндровые с расположением двигателя вдоль оси автомобиля. Двигатели автомобилей ВАЗ-2108, ВАЗ-2109— то же вертикальное расположение 4 цилиндров, но двигатель установ­лен перпендикулярно оси автомобиля (поперечное расположение двигателя). Двигатель автомобиля «Москвич-2140» четырехцилиндровый с рядным расположением, но оси цилиндров могут быть, отклонены от вертикали на угол α (рис. 2.4, б)).

Это позволяет уменьшить высоту двигателя.

На отечественных автомобилях устанав­ливают четырехцилиндровые, шестицилиндровые рядные (ГАЗ-52-04) и шестицилиндровые V-образные (ЯМЗ-236М), V-образные восьмицилиндровые двигате­ли, угол между осями цилиндров которых составляют 90 °.

Рис. 2.4. Схемы расположения цилиндров двигателей.:

—однорядного;
б
—однорядного с наклоном от вертикали;
в
—V-образного;
г
— с противоположим лежащими цилиндрами;
1
—цилиндры;
2 —
головка цилиндров;
3 —
блок-картер;
4
—поддон

Рядные двигатели.

Равномерность вращения коленчатого ва­ла многоцилиндрового двигателя обеспе­чивается при равномерном чередовании вспышек в цилиндрах, т. е. чередовании рабочих ходов. Для четырехтактного дви­гателя с рядным расположением цилинд­ров угол чередования рабочих ходов

В рядном четырехцилиндровом двигате­ле (рис. 2.5, а)

угол чередования рабочих ходов равен φ = 720/4= 180 °. Такое чере­дование определяет конструкцию коленчатого вала, угол между шатунными шей­ками которого должен быть 180 °. В этом случае чередование рабочих ходов идет в определенном порядке. Последователь­ное чередование одноименных тактов в различных цилиндрах за рабочий цикл называется
порядком работы
двигателя. Порядок работы четырехцилиндрового двигателя может быть 1—3—4—2 или 1—2—4—3.

При выборе порядка работы стремятся обеспечить равномерное распределение на­грузки на коленчатый вал и равномерное охлаждение двигателя. Для того чтобы изменить порядок работы такого двигате­ля при неизменном расположении шатун­ных шеек коленчатого вала, необходимо изменить последовательность открытия и закрытия клапанов механизма газораспре­деления и подачу искры в карбюратор­ном двигателе либо впрыскивание топли­ва в дизеле.

Двигатели автомобилей «Москвич-2140», ВАЗ и др. имеют порядок работы 1-3-4-2, а двигатели автомобилей УАЗ, ГАЗ-24-10 (рис. 2.6 и 2.7) — порядок работы 1-2-4-3.

Шестицилиндровый двигатель(см. рис. 2.5, б

). Шатунные шейки коленчатого вала шестицилиндрового двигателя рас­положены в трех плоскостях под углом 120°. Чередование одноименных тактов должно осуществляться также через 120 °. Для таких двигателей принят порядок работы 1-5-3-6-2-4 (табл. 2). В этом случае рабочий ход в одном цилиндре перекрывается на 60
° рабочим ходом в другом, чем обеспечивается равномер­ное вращение коленчатого вала.

Рис. 2.5. Схемы четырехтактных рядных двигателей:

—четырехцилиндрового;
б
— шестицилиндрового;
1
—
6
—цилиндры

Рис. 2.6. Продольный разрез двигателя ЗМЗ-402.10 автомобиля ГАЗ-24-10 «Волга»:

—поддон; 2—шкив;
3
—храповик;
4
—термостат;
5
—выпускной клапан;
6
—впускной клапан; 7—рас­порная пружина;
8
—головка цилиндров;
9
— блок-картер;
10
—маховик;
11
—распределительный вал;
12
—коленчатый вал;
13
—масляный насос;
14
—маслоприемник;
15
—шатун;
16
—поршневые кольца;
17
—поршневой палец

Рис. 2.7. Поперечный разрез двигателя ЗМЗ-402.10 автомобиля ГАЗ-24-10 «Волга»:

—поддон;
2
—коленчатый вал;
3
—шатун;
4
—блок-картер;
5
—поршень;
6
—гильза цилиндра; 7—выпускной трубопровод;
8
—впускной трубопровод;
9
-карбюратор;
10
— коромысло;
11
-ось коромысел;
12
— распределитель;
13
-штанга;
14
-указатель уровня масла;
15
— распределительный вал;
16
— стартер;
17
—маслоприемник

Порядок работы 4, 6, 8 цилиндрового двигателя — просто о сложном

В зависимости от числа тактов, составляющих рабочей цикл, ДВС делятся на двухтактные и четырехтактные. Двухтактные двигатели не ставят на современные автомобили, они используются лишь на мотоциклах и в качестве пускателей тракторных силовых агрегатов. Цикл четырехтактного бензинового двигателя внутреннего сгорания включает в себя следующие такты:

1. Впуск ― выпускной клапан закрыт, впускной открыт, поршень движется вниз, производится всасывание воздушно-топливной смеси.
2. Сжатие ― все клапаны закрыты поршень движется вверх, сжимая воздушно-топливную смесь.
3. Рабочий ход ― клапаны остаются закрыты, по окончании предыдущего такта искра поджигает сжатую смесь. Поршень под действием давления газов, сгоревшей смеси, идет вниз вращая коленвал.
4. Выпуск ― по окончании предыдущего такта открывается выпускной клапан. Поршень, толкаемый коленвалом, движется вверх и вытесняет продукты горения в выхлопной коллектор.

Цикл дизеля отличается тем что при впуске всасывается только воздух. Топливо же впрыскивается под давлением после сжатия воздуха, а воспламенение происходит от контакта дизеля с разогретым от сжатия воздухом.

Нумерация

Нумерация цилиндров рядного двигателя начинается с наиболее удаленного от коробки перемены передач. Иными словами, со стороны ремня ГРМ либо цепи.

Очередность работы

У коленвала рядного 4-х цилиндрового ДВС кривошипы первого и последнего цилиндра располагаются под углом 180° друг к другу. И под углом 90° к кривошипам средних цилиндров. Поэтому для обеспечения оптимального угла приложения движущих сил к кривошипам такого коленвала, порядок работы цилиндров бывает 1―3―4―2, как у вазовских и москвичевских ДВС либо 1―2―4―3, как у газовских моторов.

Чередование тактов 1-3-4-2

Угадать порядок работы цилиндров двигателя по внешнем признакам нельзя. Об этом следует читать в мануалах производителя. Порядок работы цилиндров двигателя проще всего узнать в инструкции по ремонту вашей машины.

Работа многоцилиндрового двигателя

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.

Вперед Оценочные параметры двигателя

Назад Рабочий цикл двигателя

Добавить комментарий Отменить ответ

Порядок работы 4 цилиндрового двигателя

Обычно автовладельцы не задумываются о порядке активности цилиндров двигателя своего автомобиля, ограничиваясь знанием числа таковых. И в большинстве случаев просто нет необходимости углубляться в такие технические детали. Но информация о работе цилиндров оказывается полезной, когда нужно, например, выставить зажигания или отрегулировать клапана, в других ситуациях самостоятельной наладки и ремонта, когда нужно починить автомобиль без возможности добраться до СТО, или просто при желании сделать все самому. Далее мы узнаем, каков порядок работы 4-цилиндрового двигателя, и выясним последовательность для некоторых других компоновок.

Каков порядок работы цилиндров дизеля и как они нумеруются?

Для наибольшей равномерности нагрузки коленчатого вала многоцилиндрового двигателя необходимо, чтобы рабочие такты в цилиндрах повторялись в определенной последовательности, которая называется порядком работы цилиндров. Порядок работы цилиндров зависит от числа цилиндров двигателя и его тактности; при этом последовательно работающие цилиндры не должны стоять рядом.

Полный цикл у четырехтактного двигателя осуществляется за два оборота вала, т. е. за 720°, у двухтактного за 360°. Для того чтобы в любой момент вал двигателя имел некоторое постоянное усилие от воздействия газов на поршень, колена вала необходимо смещать относительно друг друга на угол ф. Этот угол зависит от числа цилиндров г и тактности двигателя и равен цикловой продолжительности поворота вала в градусах, отнесенной к числу цилиндров. Следовательно, для четырехтактного двигателя ф = 720°/г, для двухтактного ф = 360°/z. Определим, например, порядок работы цилиндров, расположенных в один ряд, у четырехтактного четырехцилиндрового двигателя. В этом случае ф = 720° : 4 = = 180°. Вал имеет конфигурацию, при которой поршни 1 и 4 перемещаются в направлении, противоположном движению поршней 2 и 3. Получающееся при этом чередование процессов в цилиндрах показано в табл. 8. Если в первом цилиндре осуществляется рабочий ход, то поршень второго цилиндра движется вверх, при этом из двух возможных процессов (сжатие и выпуск) примем выпуск. Тогда поршень третьего цилиндра, также перемещающийся вверх, должен осуществлять сжатие. В четвертом цилиндре поршень движется вниз одновременно с поршнем первого цилиндра, осуществляющим рабочий ход, поэтому в четвертом цилиндре должен быть впуск. Чередование процессов в последующих тактах всех цилиндров определяется цикловой последовательностью. Из табл. 8 видно, что процессы расширения (рабочего хода) будут проходить в цилиндрах в следующем порядке: 1—3—4—2. Если во втором цилиндре в первом такте принять вместо процесса выпуска сжатие, то порядок работы цилиндров изменится и будет /—2—4—3. Следовательно, для четырехтактного четырехцилиндрового однорядного двигателя возможны два порядка работы цилиндров.

Смотрите также:

Какие параметры характеризуют дизель? Что такое эффективная и индикаторная мощности? Какие эффективные мощности установлены для судовых дизелей? Что такое средняя скорость поршня и что она характеризует? Что понимают под средним эффективным, средним индикаторным и средним по времени давлением? Что такое форсирование дизеля? Что такое степень сжатия? Что понимают под давлением сжатия и сгорания? Что такое удельный расход топлива? Что представляет собой тепловой баланс дизеля? Что понимают под глубокой утилизацией теплоты? Что понимают под удельным расходом масла у дизеля? Что понимают под сухой и удельной массой дизеля? Что понимают под ресурсом дизеля? Как определяется направление вращения вала дизеля? Каков порядок работы цилиндров дизеля и как они нумеруются?

Теория работы ДВС

Общий принцип функционирования двигателей на бензине или дизтопливе известен, пожалуй, всем – топливо, сгорая в цилиндрах, создает давление газов, которые толкают поршни, и далее усилие преобразуется в крутящий момент, идущий на колеса.

Для того, чтобы двигатель работал равномерно, сгорание топлива происходит не во всех цилиндрах одновременно, а в определенном порядке. За его соблюдение отвечают:

• конструкция газораспределительного механизма;
• углы между кривошипами коленвала автомобиля;
• расположение цилиндров – V-подобное или рядное;
• устройство системы зажигания для бензиновых авто, и ТНВД – у дизельных.

Порядок работы цилиндров двигателя – теория

Порядком работы цилиндров называют последовательность, с которой происходит чередование тактов в разных цилиндрах силового агрегата.

Данная последовательность зависит от следующих факторов:

• количество цилиндров;
• тип расположения цилиндров: V-образное либо рядное;
• конструкционные особенности коленвала и распредвала.

А что если сделать 3, 5 или 6 «котлов»?

Ну, а если у нас например, 5 цилиндров. В этом случае получается, что угол между соседними поршнями будет 72°, и это никак не способствует балансировки, так как поршни не будут находиться в противофазе. Это усилит вибрации и толчки.

Есть модели двигателей с пятью цилиндрами, но они обычно имеют дополнительные валы для стабилизации, что усложняет конструкцию. Также дополнительный «горшок» водители зачастую просто отключают.

Пятицилиндровый мотор в разрезе

Аналогично работает и трехцилиндровый мотор.

Ну, а как же 6-цилиндровые? Обычно ими укомплектовываются мощные и дорогие автомобили. В целом они похожи на два составленных трехцилиндровых мотора. Соответственно имеют такие же проблемы. Поэтому, их оснащают различными валами и балансировщиками.

Шестицилиндровый мотор со снятой ГБЦ

А вот распространение моторов с 6 цилиндрами связано с особенностями четырехцилиндровых агрегатов. Дело в том, что 4 цилиндра при объеме свыше 2,5 литров становятся хуже сбалансированными, а также оказываются менее эффективными, тут также нужны дополнительные детали для балансировки. Поэтому, просто не имеет смысла выеживаться, если можно просто добавить цилиндры, все равно по сложности моторы будут одинаковыми.

Кривошипно-шатунный механизм

• Маховик поддерживает инерцию коленвала для вывода поршней из верхних или нижних крайних положений, а также для более равномерного его вращения.
• Коленчатый вал преобразует линейное движение поршней во вращение и передает его через механизм сцепления на первичный вал КПП.
• Шатун передает усилие, прикладываемое к поршню на коленчатый вал.
• Поршневой палец создает шарнирное соединение шатуна с поршнем. Изготавливается из легированной высокоуглеродистой стали с цементацией поверхности. По сути является толстостенной трубкой со шлифованной наружной поверхностью. Бывает двух видов: плавающий или закрепленный. Плавающие свободно перемещаются в бобышках поршней и во втулке, запрессованной в головку шатуна. Не выпадает палец из этой конструкции благодаря стопорным кольцам, устанавливающимся в пазы бобышек. Закрепленные удерживаются в головке шатуна за счет горячей посадки, а в бобышках вращаются свободно.

Рядный 4-цилиндровый

Существует две популярные компоновки таких ДВС:

Первое означает расположение цилиндров последовательно, в один ряд, а поршни мотора вращают общий коленвал. Двигатели нередко описывают сокращением I4 или L4, можно также встретить название Inline 4 и вариации. Инженеры располагают цилиндры и вертикально, и под некоторым углом – в зависимости от конструкции двигателя.

Пример блока цилиндров:

Эта цилиндровая компоновка получила широкое распространение в массовых моделях автомобилей, а также в тех транспортных средствах, где важна простота обслуживания и ремонта – внедорожниках, машинах, предназначенных для работы в такси, и т.д.

Кривошипы 1 и 4 цилиндров в конструкции коленвала рядного четырехцилиндрового двигателя расположены под углом 180 град., и под углом 90 – к кривошипам цилиндров 2 и 3. Чтобы создать оптимальное соотношение движущих сил, действующих на кривошипы, двигатели действуют в последовательностях:

• система 1–2–4–3 – менее популярная;
• основной вариант 1–3–4–2.

Из отечественных автомашин порядок работы четырехцилиндрового двигателя второго вида использован, к примеру, в продукции концерна ВАЗ, а первый актуален для некоторых двигателей ЗМЗ.

Очередность цилиндров

Цилиндры имеют номера, в документации их описывают в формате A-B-C-D, где вместо букв указывается цифровое обозначение. Порядок нумерации начинается со стороны цепи или ремня ГРМ — с самого удаленного от коробки передач цилиндра. Тот, что носит номер 1, называется главным.

Важно: если цилиндры работают последовательно, они не должны быть расположены рядом. Именно с учетом этого условия производители моторов разработали определенные схемы порядка чередования тактов.

Цилиндры оснащены клапанами, через которые осуществляется впуск и выпуск газов. Клапанами управляет специальное устройство – распределительный вал, на поверхности которого особым образом расположены специальные кулачки. Именно их расположение отвечает за порядок работы: профиль кулачка и его высота влияет на моменты закрытия-открытия, величину сечения прохода для газов, а также на то, как будет двигаться клапан в зависимости от текущего угла коленвала.

4-цилиндровая оппозитная компоновка

В таком моторе «горшки» размещены в два ряда под 180 градусов. Это позволяет сделать силовой агрегат сбалансированным и снизить центр тяжести, а коленвал получает меньшие нагрузки. Благодаря этому мотор подобной компоновки, при той же массе, выдает больше снимаемой мощности и оборотов.

Цилиндры в этих ДВС работают по отличной схеме: основная 1–3–2–4, и альтернативная 1–4–2–3.

Здесь поршни достигают т.н. «верхней мертвой точки», часто сокращаемой до ВМТ, одновременно с обеих сторон.

Интересно: встречаются машины с V-образными агрегатами на 4 цилиндра, но подобные образцы на рынке относительно редки, основную массу составляют рядные и оппозитные.

ДВС на 8 цилиндров

Из-за габаритов двигатели делаются V-образной компоновки.

Восьмицилиндровый ДВС от Chevrolet:

Возможный порядок работы восьмицилиндрового двигателя современной машины:

• вариант 1–5–4–2–6–3–7–8 — основной;
• принцип 1–8–4–3–6–5–7–2 – другая вариация.

Различие это мнимое и произошло из-за разницы в подсчете цилиндров. В США цилиндр 1 расположен спереди по направлению движения авто, слева, а в европейской системе – справа. Нумерация цилиндров производится в шахматной последовательности, в направлении назад и слева направо, поэтому обе классификации представляют, по сути, одно и то же, что иллюстрирует схема:

Пятицилиндровые

Это агрегаты с 5 цилиндрами, стоящими в ряд. Относительное смещение шатунных шеек коленвала — 72 градуса. Встречаются как двух- так и четырехтактные образцы, для первых (2 такта) стандартный порядок оптимальной работы блока цилиндров для данных двигателей – очередность активации 1–2–4–3–5. Ею обеспечивается равномерность возгорания топлива. Эти моторы широко применяются в судовой технике.

На легковых автомобилях инженерами сообщается иной порядок работе «горшков» 5 цилиндровых типичных двигателей – система 1–2–4–5–3.

А как сейчас?

Вопреки расхожему мнению, двигатели с 8 цилиндрами ставят не только на люксовые иномарки, но и на обычные тракторы, грузовики и строительную технику. Как и с двигателями послабее, наиболее сбалансированным видом является рядный тип мотора. Иными словами, когда все цилиндры расположены в ряд. Именно ими долгое время комплектовали самые дорогие автомобили. Особенно ценима такая конструкция была в Америке. Впрочем, рекордсменами здесь являются немцы, высоко ценящие баланс и надежность рядного движка.

Но даже им, со временем, пришлось перейти на V-образные двигатели. Причина проста и банальна – восьмицилиндровый «питон» попросту не вмещался в стандартном моторном отсеке современных авто.

Как действуют ДВС V6

Для эффективности порядка работы сегодняшних шестицилиндровых двигателей таковой строится также по особой системе. Типичный порядок работы 6 цилиндрового двигателя рядного исполнения – метод 1–5–3–6–2–4. В рассматриваемом форм-факторе силовой агрегат получается достаточно длинным и требует большого подкапотного пространства.

Чтобы снизить габариты, иногда применяют «вэ-подобную» систему. Схема порядка работы «горшков» 6 цилиндровых современных двигателей, V образного форм-фактора – очередность активации 1-4-2-5-3-6.

Интересно: рассматриваемая шестицилиндровая конструкция считается одной из наименее сбалансированных.

Агрегат от Audi, для которого актуален указанный порядок работы V-образного шестицилиндрового автомобильного двигателя:

Отключить иммобилайзер

Порядок работы двигателя с 4, 6, 8 цилиндрами — просто о сложном

По большому счёту, нам, обычным автолюбителям, совершенно не обязательно знать порядок работы цилиндров двигателя. Ну, работает и работает. Да, с этим трудно не согласится. Не нужно до того момента, пока вы не пожелаете своими руками выставить зажигание или не займетесь регулировкой зазоров клапанов.

И совершенно не будет лишним знание о порядке работы цилиндров двигателя автомобиля, когда вам нужно будет подсоединить высоковольтные провода к свечам, либо трубопроводы высокого давления у дизеля. А если вы затеете ремонт головки блока цилиндров?

Ну согласитесь, смешно будет ехать на автосервис для того, чтобы правильно установить ВВ провода. Да и ехать-то как? Если двигатель троит.

Что значит порядок работы цилиндров двигателя?

Последовательность, с которой чередуются одноименные такты в разных цилиндрах и называется порядком работы цилиндров.

От чего зависит порядок работы цилиндров? Есть несколько факторов, а именно:

-расположение цилиндров двигателя: однорядное или V-образное; -количество цилиндров; -конструкция распредвала; -тип и конструкция коленвала.

Рабочий цикл двигателя

Рабочий цикл двигателя состоит из газораспределительных фаз. Последовательность этих фаз должна равномерно распределяться по силе воздействия на коленчатый вал. Именно в этом случае происходит равномерная работа двигателя.

Обязательным условием является то, что цилиндры, работающие последовательно, не должны находиться рядом. Для этого и разрабатываются производителями двигателей, схемы порядка работы цилиндров двигателя. Но, во всех схемах порядок работы цилиндров начинает свой отсчет с главного цилиндра №1.

У двигателей одного типа, но разных модификаций, работа цилиндров может отличаться. Например, двигатель ЗМЗ.

Порядок работы цилиндров двигателя 402 – 1-2-4-3, в то время как порядок работы цилиндров двигателя 406 – 1-3-4-2.

Если углубится в теорию работы двигателя, но так, чтобы не запутаться, то мы увидим следующее.

Полный рабочий цикл 4-х тактного двигателя проходит за два оборота коленвала. В градусах это равно 72° . У 2-х тактного двигателя 360° .

Колена вала смещают на определенный угол для того, чтобы вал находился под постоянным усилием поршней. Этот угол напрямую зависит от количества цилиндров и тактности двигателя.

Порядок работы 4 цилиндрового двигателя, однорядного, чередование тактов происходит через 180° , ну а порядок работы цилиндров может быть 1-3-4-2 (ВАЗ) или 1-2-4-3 (ГАЗ).

Порядок работы 6 цилиндрового рядного двигателя 1-5-3-6-2-4 (интервал между воспламенением составляет 120° ).

Порядок работы 8 цилиндрового V-образного двигателя 1-5-4-8-6-3-7-2 (интервал между воспламенениями 90° ).

Существует, например, порядок работы 12 цилиндрового двигателя W-образного: 1-3-5-2-4-6 – это левые головки блока цилиндров, а правые: 7-9-11-8-10-12

Для того, чтобы вам был понятен весь этот порядок цифр, рассмотрим пример. У 8 цилиндрового двигателя ЗиЛ порядок работы цилиндров следующий: 1-5-4-2-6-3-7-8. Кривошипы расположены под углом 90° .

То есть если в 1 цилиндре происходит рабочий цикл, точерез 90 градусов поворота коленвала, рабочий цикл происходит в 5 цилиндре, и последовательно 4-2-6-3-7-8. В нашем случае один поворот коленвала равен 4 рабочим ходам.

Естественным образом напрашивается вывод, что 8 цилиндровый двигатель работает плавне и равномернее, чем 6 цилиндровый.

Скорее всего, глубокое знание порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля, вам не понадобится. Но общее представление об этом иметь необходимо. А если вы задумаете произвести ремонт, например головки блока цилиндров, то эти знания лишними не будут.

Успехов вам в изучении порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля.

Поделиться новостью с друзьями:

Похожее

Как выгодно обменять авто с пробегом

Чтобы гарантировать законность услуги обмена авто с пробегом и ее объективную стоимость, процесс купли-продажи стоит проводить в проверенном автоцентре. Здесь клиенту предложат:

1. Диагностику старой модели, на основании которой будет определена ее стоимость;
2. Выбор машин на обмен, абсолютно новых или обладающих чистой историей пробега: все автомобили проходят криминалистическую экспертизу, потому в автосалоне никогда не будут продавать автомобиль с “темным прошлым”;

Читайте тут! Поддон картера двигателя

Таким образом при минимальном наличии документов возможно купить автомобиль улучшенной комплектации в течение от одного до трех дней. Услуга обмена авто с пробегом дает возможность регулярно менять автопарк владельца, приобретая его лучшие модели.

Источник https://moto163.ru/motory/cilindr-v-mashine.html

Источник https://iga-motor.ru/na-zametku/kak-opredelit-nomer-cilindra-2.html

Источник https://avtosotka.ru/motor/poryadok-raboty-8-cilindrovogo-dvigatelya.html