Промышленный лизинг
Методички
-ВАЗ-гЮЗ, МЗМА-412, МЗМА-407, 71-30, Д35, Д-37, Д-48, Д-54, СМД-14, КДМ-46 и др. Силы инерции первого порядка и их моменты при указанном расположении кривошипов взаимно уравновешиваются: = 0 и SM = 0. Силы инерции второго порядка для всех цилиндров равны -и направлены в одну сторону. Их равнодействующая 2 Pi п = 4Р/ и = 4тjRaX cos 2ср. Силы инерции второго порядка можно уравновесить лишь с помощью дополнительных валов. Суммарный момент этих сил равен нулю: SM,ii = 0. Центробежные силы инерции для всех цилиндров равны и направлены попарно в разные стороны. Равнодействующая этих сил и момент равны нулю: I,Kr= = ОиЪМц =0. Некоторые двигатели (например, МЗМА-407) имеют коленчатые валы с противовесами для уменьшения центробежных сил, действующих на коренные подшипники. Шестицилиндровые двигатели. Однорядный шестицилиндровый двигатель (рис. 66). Порядок работы двигателя: 2-6-3-5. Промежутки между Рис. 65. Схема сил инерции, действующих в Г четырехцилиидровом ридном двигателе 1-4- 1SS-6-2-4 вспышками равны 120°. Коленчатый вал имеет кривошипы, расположенные под углом 120°. По такой схеме выполнены двигатели: ЗИЛ-164, ЗИЛ-120, ЗАЗ-51, ЗАЗ-12, «Урал-5м», Д-6, 6КДМ-50. Шестицилиндровый рядный двигатель уравновешен полностью: Рис 66. Схема сил инерции, действующих в шестицилиндровом рядном двигателе SP/I = 0 И 21/10; SP/n = 0 И S/W/n = 0; 2Кн = 0и2Мн = О. Шестицилиндровые рядные двигатели выполняют с семи- и четы-рехопорными коленчатыми валами. На рис. 66 показана схема семиопорного коленчатого вала двигателя ЗИЛ-164 без противовесов. Некоторые двигатели (например, Леёый ряд ПраВый ряд Зл;3п Рис. 67. Схема сил инерции, действующих в шестицилиндровом V-образном двигателе ЗИЛ-123Ф, ЗАЗ-51 и др.) имеют коленчатые валы с противовесами для разгрузки коренных подшипников от действия центробежных сил. V-0 бразный шестицилиндровый двигатель с углом развала цилиндров 90° итремя спаренными кривошипами под углом 120° (рис. 67). Порядок работы двигателя: 1л-In-2л-2п-Зл-Зп. Вспышки чередуются через 90 и 150°. Коленчатый вал имеет кривошипы, расположенные" под углом 120°. По такой схеме выполнены двигатели. ЯМЗ-236. Для каждой секции двигателя, которая включает два цилиндра (левый и правый), равнодействующая сил инерции первого порядка является постоянной величиной и направлена всегда по радиусу кривошипа. Равнодействующая сил инерции первого порядка для всего двигателя равна нулю: SPy/s =0. Суммарный момент от сил инерг ций первого порядка действует во вращающейся плоскости, составляю-ш,ей с плоскостью первого кривошипа угол 30°, и равен 2 Л1/1 а = V3P/1S а = 1 J32m.jR(x>4. Равнодействующие сил инерции второго порядка для каждой сек-шш всегда направлены по горизонтали перпендикулярно оси коленчатого вала (см. рис. 67). Сумма этих равнодействующих сил равна нулю: SP/ns =P/ns + Pnis + PMis = 0. Суммарный момент от сил инерции второго порядка действует в горизонтальной плоскости; S Mj (1S = /2 mjRoiXa (1,5 cos 2(р + 0,866 sin 2(р). Центробежные силы инерции взаимно уравновешиваются: =0. Суммарный момент от центробежных сил действует в одной плоскости с моментом smy/s: ЪМвУзКва = 1,732(т, + 2m.Ji?©*a. Уравновешивание моментов sm/zs и sms осуществляется с помощью.противовесов, устанавливаемых на продолжении щек коленчатого вала, а момента 2M/,/2; - установкой противовесов на двух дополнительных валах. V-0 бразный шестицилиндровыйдвигатель с углом развала цилиндров 60° и шестью крив о- Ьа-Ь b Зп ПраВыи ряд Рис. 68. Схема шестицилиндрового V-образного двигателя с углом развала цилиндров 60° шипами ПОД углом 60° (рис. 68). Порядок работы двигателя: 1л-In-2л-2п-Зл-Зп. Чередование вспышек равномерное через 120°. По такой схеме выполнен двигатель ГАЗ-24-16. Для каждой секции двигателя, которая включает два цилиндра (левый и правый), равнодействующие сил инерции первого и второго порядков постоянны по величине, а равнодействующие сил инерции цервого и второго порядков для всего двигателя равны нулю: ЪРц = = О и ЪРц, = 0. Равнодействующая центробежных сил также равна нулю: = 0. Суммарный момент от сил инерции первого порядка действует во вращающейся плоскости, совпадающей с плоскостью первого" левого и третьего правого кривошипов: 2Мл = \,bmjR(x>4. Суммарный момент от сил инерции второго порядка действует в плоскости, вращающейся с угловой скоростью 2© в сторону, противоположную вращению коленчатого вала: 2М/ п = l,5mi?u)*Xa. Суммарный момент от центробежных сил действует в одной плоскости с моментом sm : 2 Мн = тпРйу" {(2а + 6) + 1,732 (а - Ь)]. Уравновешивание моментов sm и ЪМц осуществляется с помощью противовесов, устанавливаемых на продолжении двух крайних щек коленчатого вала, а момента ЪМщ - путем постановки противовесов на дополнительном валу, вращающемся со скоростью 2©.
Рис. 69. Схема сил инерции, действующих в восьмипилиндро-вом рядном двигателе Восьмицилиндровые двигатели. Восьмицилиндровый рядный двигатель (рис. 69). Порядок работы двигателя 1-6-2-5-8-3-7-4. Промежутки между вспышками равны 90°. Коленчатый вал имеет восемь кривошипов, которые расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. По такой схеме выполнены двигатели ЗИЛ-ПО. Двигатель полностью уравновешен: 2Р/, = 0и2М/, = 0; SP/ii = 0 и sm/a = 0; 2/Сн = 0 и smh = 0. Для разгрузки коленчатого вала от действия местных центробежных сил в некоторых двигателях применяют противовесы. Восьмицилиндровый V-образный двигатель. Порядок работы двигателя: 1л-1п-4л-2л-2п-3л-3п-4п. Промежутки между вспышками равны 90°. Угол развала цилиндров 7 =90°. Коленчатый вал имеет кривошипы, расположенные в двух взаимно пер-, пендикулярных плоскостях (рис.70). По такой схеме выполнены двигатели ЯМЗ-238,ЗИЛ-111, ЗИЛ-130, ЗИЛ-375, ЗАЗ-13, ЗАЗ-41, ЗАЗ-66. В,двигателях рассматриваемого типа силы инерции первого порядка взаимно уравновешиваются: sp =0. Суммарный момент этих сил действует во вращающейся плоскости, составляющей с плоскостью первого кривошипа угол 18°2б: j:,Mii=V\OmjR(iya. Равнодействующие сил инерции второго порядка для каждой секции двигателя всегда направлены по горизонтали перпендикулярно оси коленчатого вала (рис. 70). Сумма этих равнодействующих сил равна нулю: ЕР/л =0. Суммарный момент сил инерции второго порядка также равен нулю: SM / =0. Центробежные силы инерции для всех секций ЛеВый Правый ряд ряд 2/7; 2/7 Рис. 70. Схема сил инерции, действующих в восьмицилиндровом V-образном двигателе равны и направлены попарно в разные стороны. Равнодействующая этих сил I>Kr =0. Суммарный момент 2Мд центробежных сил действует в той же плоскости, что и равнодействующий момент сил инерции первого порядка SM,-/: 2 Мв = УТО" KrO = yiO(m + 2m. J Roya. Уравновешивание моментов SM и SMr осуществляется противовесами, устанавливаемыми на продолжении щек вала (рис. 70) или путем-установки двух противовесов на концах коленчатого вала . в плоскоб»гдействия моментов, т. е. под углом 18°26 (см. рис. 87). Очевидно, что Масса каждого общего противовеса, установленного на конце вала: mupz = aR Vl0{mj + m + 2m,)/(pb), где р -z расстояние от центра тяжести общего противовеса до оси коленчатого вала; b - расстояние между центрами тяжести противовесов. § 37. РАВНОМЕРНОСТЬ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА И РАВНОМЕРНОСТЬ ХОДА ДВИГАТЕЛЯ При определении суммарных сил, действующих в двигателе, было установлено, что крутящий момент Мкр представляет собой периодическую функцию угла поворота коленчатого вала. Неравномерность изменения суммарного крутящего момента обусловливается особенностями протекания рабочего процесса двигателя и кинематическими свойствами его кривошипно-шатунного механизма. Для оценки степени равномерности индикаторного крутящего момента двигателя обычно используют коэффициент неравномерности крутящего момента: (А = (Мкр max- -Л1крт1п)/Мкр.ср. (202) кршах, fKpmin И кр.ср - соответственно максимальный, минимальный и средний индикаторные крутящие моменты двигателя. Для одного и того же двигателя величина коэффициента р, зависит от режима его работы. Поэтому для сравнительной оценки различных двигателей значения коэффициента неравномерности крутящего момента определяют для режима номинальной мощности. Для двигателей с одноразмерными цилиндрами коэффициент р, уменьшается с увеличением числа цилиндров. Это наглядно иллюстрируется кривыми Мкр =/(ф) (рис. 71). Индикаторный крутящий момент двигателя Мкр (Н • м) в каждый момент времени уравновешивается суммарным моментом сопротивления Мсопр и моментом сил инерции Jo всех движущихся масс двигателя, приведенных к оси коленчатого вала. Эта взаимосвязь выражается уравнением ) у1 /(203) 153 Рис. 71. Кривые крутящих моментов -четырехтактных двигатёйёй с различным числом одинаковых цилиндров (двигатели имеют интервалы между вспышкамв В = 720 ). а - одноцилиндровый < = 1 i б - двухцилиндровый < = 2i в - четырехцилиндровый i = 4i г = шестицилиндровый 1 = 6; д - восьмицилиндровый / = 8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [ 24 ] 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 |