Работа многоцилиндровых двигателей

Коленчатый вал одноцилиндрового двигателя вращается неравномерно: ускоренно – во время такта расширения и за-медленно – в других тактах. При сгорании заряда горючей смеси, необходимого для получения нужной мощности, на де-тали кривошипно-шатунного механизма действует ударная нагрузка, что увеличивает их износ и вызывает колебания все-го двигателя.

При движении поршня, шатуна и коленчатого вала возни-кают значительные силы инерции, которые достаточно слож-но уравновесить. Кроме того, для такого двигателя характерна плохая приемистость, то есть способность быстро увеличи-вать частоту вращения коленчатого вала при увеличении ко-личества сгораемого топлива.

Чтобы устранить недостатки одноцилиндровых двигате-лей, на тракторах и автомобилях устанавливают многоцилин-дровые двигатели, то есть такие, у которых несколько одно-цилиндровых двигателей объединены в один. Коленчатый вал этих двигателей вращается более равномерно.

Расположение цилиндров таких двигателей может быть одно- или двухрядным. Цилиндры большинства однорядных двигателей размещают вертикально, двухрядных – под углом друг к другу. Двухрядные двигатели (рисунок 3.6) могут быть V-образные (угол между цилиндрами меньше 180°) и оппо-зитные (угол между цилиндрами равен 180°).

Рисунок 3.6 – Схемы расположения цилиндров двигателя:

а – однорядное; б – двухрядное V-образное; в – двухрядное оппозитное

Отечественные двигатели имеют различное число цилин-дров – от 2 до 12. Во многих цилиндровых двигателях такты расширения осуществляются в определенной последователь-ности, в соответствии с порядком работы, который зависит от расположения цилиндров, взаимного положения кривошипов коленчатого вала и последовательности открытия и закрытия клапанов механизма газораспределения.

Рассмотрим работу многоцилиндровых двигателей на примере четырехцилиндрового однорядного двигателя (рису-нок 3.7).

Этот двигатель можно представить как соединенные вме-сте четыре одноцилиндровых двигателя с одним общим ко-ленчатым валом, кривошипы (колена) которого расположены

в одной плоскости. Два крайних колена направлены в одну сторону, а два средних – в противоположную (под углом

180°).

Рисунок 3.7 – Работа четырехцилиндрового четырехтактного двигателя (порядок работы 1–3–4–2)

В этом случае поршни движутся в цилиндрах в одном на-правлении попарно. Если в первом и четвертом цилиндрах поршни опускаются, то во втором и третьем – поднимаются (и наоборот).