Схема расположения цилиндров. Порядок работы ДВС.

 

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.:

а —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

φ = 720/ i

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:

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

 

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

1 —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»:

1 —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

 

V -образные двигатели.

 

На равномерность чередования рабочих ходов в V-образных четырехтактных дви­гателях влияет не только расположение шатунных шеек коленчатого вала, но и угол между осями цилиндров. Для получе­ния оптимальной равномерности хода двухрядного двигателя этот угол, назы­ваемый углом развала, должен быть в 2 раза меньше угла между шатунными шейками:

γ = δ/2,

где б — угол развала между цилиндрами. В этом случае угол чередования рабо­чих ходов определяется по формуле

φ = 720/(2 i)

Шестицилиндровые V-образные двига­тели (рис. 2.8, а) с углом развала 90 ° и углами между шатунными шейками 120° имеют порядок работы 1-4-2-5-6-3. Особенностью двигателя является крепле­ние на одной шатунной шейке двух шатунов. В этом случае одноименные такты в цилиндрах чередуются неравно­мерно через 90 и 150°. На таких двигателях для повышения равномерности хода устанавливают маховики с повышен­ным моментом инерции (на 60...70~% большим, чем у рядного двигателя). Примером подобного двигателя является двигатель ЯМЗ-236М автомобиля МАЗ-5335.

Восьмицилиндровые V-образные двига­тели (рис. 2.8, б) автомобилей ГДЗ-53-12, ЗИЛ-431410. КамАЗ-5320 (рис. 2.9 и 2.10) выполнены с уг­лом развала 90°. Следовательно, чередо­вание рабочих ходов осуществляется через 90 ° и на каждой шатунной шейке крепится два шатуна. Шатунные шейки коленчатого вала располагаются кресто­образно под углом 90 °. В восьмицилиндровом четырехтактном двигателе за два обо­рота коленчатого вала совершается восемь рабочих ходов. Перекрытие рабочих ходов в этом случае составляет 90 °, что обес­печивает равномерное вращение коленча­того вала. Порядок работы цилиндров такого двигателя: 1-5-4-2-6-3-7-8.

Порядок работы во многом определяет конструкцию двигателя, в частности кон­струкцию механизма газораспределения, системы зажигания в карбюраторном дви­гателе и топливной аппаратуры в дизеле.

 

 

 

Рис. 2.8. Схема четырехтактных V -образных двигателей:

а —шестицилиндрового; б — восьмицилиндрового

 

 

 

Рис. 2.9. Продольный разрез дизеля КамАЗ-740.10 автомобиля КамАЗ-5320:

1 —вентилятор; 2 —гидромуфта привода вентилятора; 3 —генератор; 4 —ручной топливоподкачивающий насос; 5 —топливный насос высокого давления; 6 —компрессор; 7 —фильтр тонкой очистки топлива;

8 —шестерня привода топливного насоса; 9 —распределительный вал; 10 —коленчатый вал; 11 —маховик; 12 —шатунная шейка коленчатого вала; 13 —масло-приемник; 14 —поддон; 15 —масляный  насос

 

 

Рис. 2.10. Поперечный разрез двигателя КамАЗ-740.10 автомобиля КамАЗ-5320:

1— поддон; 2 -полнопоточный масляный фильтр; 3 —коленчатый вал; 4 —шатун правого (по ходу автомобиля) ряда цилиндров; 5 —поршень с порш­невыми кольцами; 6 —головка цилиндра; 7 —фор­сунка; 8 - коромысло; 9 —впускной трубопровод; 10 —ручной топливоподкачивающий насос; 11 —топ­ливный насос высокого давления; 12 —выпускной клапан; 13 —выпускной трубопровод; 14 —поршневой палец; 15 —распределительный вал; 16 —шатун ле­вого (по ходу автомобиля) ряда цилиндров; 17 —масляный насос

 

 

Тема № 3

КШМ.