Работа многоцилиндрового двигателя

Из описания работы четырехтактного двигателя вытекает, что его коленчатый вал вращаться равномерно не может, так как при одном такте (рабочем ходе) он вращается с ускорением, а при остальных — с замедлением. Для повышения равномерности вращения коленчатого вала на его конце установлен маховик. Для достижения большей мощности повышают частоту вращения коленчатого вала, отчего его вращение становится более равномерным; кроме того, с этой же целью устанавливают несколько цилиндров. Такие двигатели называются многоцилиндровыми.

Чтобы многоцилиндровый двигатель работал наиболее равномерно, такты рабочих ходов должны следовать через равные промежутки времени, то есть через равные углы поворота коленчатого вала.

Рис. 137. Схемы расположения цилиндров двигателя: а — однорядное; б — V-образное; в — двухрядное, оппозитное.

Расположение цилиндров многоцилиндровых двигателей может быть однорядным или двухрядным (рис. 137). В большинстве однорядных двигателей цилиндры располагаются вертикально (рис. 137, а). Такое расположение имеют двигатели Д-240 (трактор Т-70 Л), СМД-14БН (тракторы ТДТ-55А, ЛХТ-55М), СМД-18БН (тракторы ЛХТ-100, ЛХТ- 100Б, ТЛТ-100), А-01МЛ (трактор ЛХТ-4). В двухрядных двигателях цилиндры установлены под некоторым углом друг к другу.

Если в двигателях с двухрядным расположением цилиндров угол между ними менее 180°, их называют Vобразными (рис. 137, б), например СМД-60 (ЛТ-157) и ЯМЗ-238НБ (Т-703), а в случае когда угол между цилиндрами равен 180°-оппозитными (рис. 137, в).

Клапаны каждого цилиндра открываются в такой последовательности, при которой одноимённые такты в цилиндрах двигателя чередуются в определённом порядке. Чередование тактов рабочего хода называется порядком работы цилиндров.

Рис. 138. Работа четырехтактного четырехцилиндрового двигателя: о, б, в, г- полуобороты коленчатого вала Четырёхцилиндровый двигатель можно представить как соединённые вместе четыре одноцилиндровых двигателя с одним общим коленчатым валом, кривошипы (колена) которого расположены в одной плоскости. Два крайних колена направлены в одну сторону, а два внутренних — в другую (рис. 138). В этом случае поршни движутся попарно. Когда в первом и четвертом цилиндрах поршни опускаются, во втором и третьем они поднимаются. При таком расположении колен возможен порядок работы 1−3-4−2 (см. табл. 7). К таким двигателям относятся Д-240 и СМД-18Б.

Таблица 7.

Порядок работы цилиндров четырехцилиндрового двигателя.

В шестицилиндровых однорядных двигателях колена вала расположены под углом 120° друг к другу и симметрично относительно оси вала. Порядок работы может быть 1−5-3−6-2−4 (А-01МЛ).

В восьмицилиндровых V-образных четырёхтактных двигателях угол между осями цилиндров левой и правой групп равен 90°. Перекрытие тактов расширения в различных цилиндрах происходит в течение одного поворота коленчатого вала на угол 90°, поэтому его вращение равномернее. Порядок работы таких двигателей 1 —5 — 4 — 2 — 6 — 3 — 7 — 8 (ЯМЗ-238НБ).