Уравновешивание многоцилиндровых линейных двигателей

В отличие от одноцилиндрового в многоцилиндровом двигателе силы инерции вызывают соответствующие им моменты. Для оценки его уравновешенности необходимо алгебраически просуммировать не только одноименные силы, но и моменты относительно геометрического центра коленчатого вала.

Конфигурацию коленчатого вала многоцилиндрового двигателя выбирают, исходя из обеспечения равномерности угловых интервалов между рабочими процессами в отдельных цилиндрах. В частности, для этого применяют так называемые «плоские» (рис. 9.2) и «пространственные» коленчатые валы, кривошипы которых расположены в разных плоскостях.

Некоторые конфигурации коленчатого вала обеспечивают уравновешивание без установки системы противовесов. Такие валы называются самоуравновешенными. Они имеют четное число кривошипов, начиная с четырех, а плоскость, проходящая через геометрический центр вала перпендикулярно продольной оси, является плоскостью зеркальной симметрии. Такой конфигурацией обладают коленчатые валы линейных четырех- и шестицилиндровых четырехтактных двигателей. Но и на валах такого типа устанавливают противовесы на продолжении щек с целью разгрузить коренные подшипники от действия центробежных сил, а элементы вала и картера — от действия локальных изгибающих моментов. Эти мероприятия позволяют улучшить внутреннюю уравновешенность системы коленчатый вал — корпус двигателя.

Пространственные коленчатые валы применяют для трехцилиндрового линейного двигателя, шестицилиндровых V-образньгх двигателей с углом развала г = 90° и г = 120°, пятицилиндрового линейного двигателя, а также восьмицилиндрового V-образного двигателя с г = 90°.

В многоцилиндровых двигателях применяют самые различные схемы расположения противовесов, например на конечных элементах коленчатого вала или на продолжении щек кривошипов, что способствует улучшению внутренней уравновешенности двигателя. Так, система противовесов коленчатого вала четырехцилиндрового двигателя (рис. 9.2, б, в), позволяет частично разгрузить коренные опоры, а также в значительной мере уменьшить изгибающие моменты от действия центробежных сил Кг.

Многоцилиндровый линейный двигатель можно представить в виде совокупности одноцилиндровых, кривошипы коленчатого вала которого вращаются синхронно и смещены относительно друг друга на требуемый угол, а рабочие циклы в цилиндрах осуществляются в соответствии с порядком их работы. При анализе его уравновешенности алгебраически суммируют одноименные силы и моменты от них относительно геометрического центра коленчатого вала.