0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что лучше одноцилиндровый двигатель или двухцилиндровый

Какой двигатель лучше, 250 или 350?

Регистрация: 16.08.2005
Сообщения: 31
Темы: 3
Откуда: Украина, Харьков
Мото: Ява-638

Регистрация: 10.06.2003
Сообщения: 7104
Темы: 183
Откуда: Москва
Мото: 250 typ 353-04 1959г, 350 typ 360/00 197Хг

Регистрация: 13.03.2003
Сообщения: 10475
Темы: 202
Откуда: Москвабад
Мото: 5шт

Регистрация: 17.04.2005
Сообщения: 24
Темы: 2
Откуда: Москва Зеленоград

Регистрация: 16.08.2005
Сообщения: 31
Темы: 3
Откуда: Украина, Харьков
Мото: Ява-638

Я не видел вблизи Явовскую раму, но видел тему на этом сайте, как у кого-то рама треснула у рулевой колонки. Так вот на Паннониевской раме такое впринципе невозможно, потому что там рама паравозного типа — я не знаю, что надо делать, чтобы ее сломать. Поэтому о лошадиных силах можно не волноваться (в плане того, что рама не выдержит).

Кстати, на счет

Цитата:
Придется как следует попотеть с электрикой

. Почему придется попотеть? Ведь на явовском движке был бы генератор и прерыватель, на раме остается только аккумулятор (который пришлось бы покупать, потому что на Паннонии было магнето). А проводка у меня состояла из двух проводов — от генератора на фару (горела всегда) и от фары на массу. Что мне больше всего понравилось — от 6-вольтового генератора Паннонии фара с 12-вольтовой лампочкой светила как прожектор. А на Явах, я слышал, слабые фары (на 6-волтовых).

Цитата:
Кстати, не устану повторять — паннониевский двиг сделан с большим запасом по прочности, чем явский.

Что меня больше всего удивило в этой Панонии — двигитель был убитый вусмерть, но он заводился (раза с пятидесятого) и немножко ездил. И не стучал. А вскрытие показало, что в подшипнике нижней головки шатуна был радиальный люфт не меньше миллиметра.

Регистрация: 10.08.2004
Сообщения: 858
Темы: 45
Откуда: Москва
Мото: Нету больше Явы

Регистрация: 08.06.2003
Сообщения: 164
Темы: 7
Откуда: Украина, Киев
Мото: jawa 250 mod. 559

Регистрация: 13.03.2003
Сообщения: 10475
Темы: 202
Откуда: Москвабад
Мото: 5шт

Регистрация: 16.08.2005
Сообщения: 31
Темы: 3
Откуда: Украина, Харьков
Мото: Ява-638

gazzz, спасибо за ссылки. На фотах видно, что дуплекс не сужали (или сужали, но немного).

Misha, а как это «заклинит колено»? Я думал, обычно клинит поршень. Или на ИЖаке там что-то особое? На счет качества сборки — я ж не новый движок собираюсь ставить. Переберу его сначала.

Регистрация: 13.03.2003
Сообщения: 10475
Темы: 202
Откуда: Москвабад
Мото: 5шт

Регистрация: 16.08.2005
Сообщения: 31
Темы: 3
Откуда: Украина, Харьков
Мото: Ява-638

Регистрация: 10.08.2004
Сообщения: 858
Темы: 45
Откуда: Москва
Мото: Нету больше Явы

Регистрация: 16.08.2005
Сообщения: 31
Темы: 3
Откуда: Украина, Харьков
Мото: Ява-638

Регистрация: 21.07.2010
Сообщения: 3
Темы: 0
Откуда: кременчуг-харьков
Мото: паннония т-5

Регистрация: 13.01.2010
Сообщения: 859
Темы: 22
Откуда: Курск
Мото: Jawa 350type360/00 ’71г.в.

Powered by phpBB © 2001, 2002 phpBB Group

МОБИЛЬНЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА МАЛОЙ МЕХАНИЗАЦИИ. Малолитражные двигатели внутреннего сгорания

Такими двигателями оснащены все мобильные энергетические средства малой механизации. Двигатель можно приобрести как отдельно поставляемое изделие.

Двигатели мотоблоков и мини-тракторов Украины. В Украине двигателями внутреннего сгорания оснащены мотоблоки М-3, «Ciq», мини-трактор «Прикарпатец», четырехколесный мотоцикл ЗИМ-350, мини-трактор Т-010.

На мотоблоке М-3 установлен одноцилиндровый 4-х тактный карбюраторный двигатель марки МДЗ, мощностью 2 кВт (2,72 л. с), воздушного охлаждения. Частота вращения коленвала при номинальной мощности 36О0 об/мин. На двигателе установлен центробежный регулятор числа оборотов. Карбюратор — однокамерный с горизонтальным потоком, с управлением дросселя от регулятора. Система смазки — разбрызгиванием. Система пуска ручная с приводом от самоубирающегося шнура. Система зажигания электронная, на базе маховичного магнето. Удельный расход топлива 422-449 г/кВт*ч. Муфта сцепления многодисковая, постоянно замкнутая работающая в масле. Частота вращения зависимого ВОМ — 1000 об/мин.

Мотоблок «Cin» оснащен дизельным двигателем СН-6Д, одноцилиндровым воздушного охлаждения, четырехтактным. Мощность двигателя 4,4 кВт (6 л. с). Часовой расход топлива 1,25 кг/ч. Запуск двигателя осуществляется вручную. Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач — клиноременная. Муфта сцепления двигателя фрикционная многодисковая, сухая, постоянно замкнутая.

* Двигатели 161432, 132432, ДМ1Д — четырехтактные бензиновые, СХ-131-двухтактный бензиновый, СН-6Д — четырехтактный дизельный, КД-2 — двухтактный, работающий на любом топливе.

Габаритные размеры 560X450X620 мм. На двигателе установлен топливный насос высокого давления, золотникового типа, блочный.

На мотоцикле М-350 установлен двухцилиндровый, двухтактный, карбюраторный двигатель, с кривошипно-камерной возвратно-петлевой продувкой модели ИЖЮ5М. Максимальная эффективная мощность при частоте вращения коленчатого вала 4200±300 об/мин- 12 кВт (16,3 л. с). Топливо — бензин А-76 с добавлением моторного масла. Охлаждение двигателя воздушное, принудительное. Воздух с помощью центробежного вентилятора подается в дефлектор, который служит для направления воздушного потока на охлаждаемый двигатель. Система пуска — механическая,-пусковым устройством.

Регулирование частоты вращения коленчатого вала — автоматическое, центробежным регулятором частоты вращения.

Передний вал отбора мощности независимый, съемный, задний — зависимый. При 3000 об/мин коленчатого вала двигателя передний ВОМ передает мощность 5,6 кВт (7,6 л. с), задний ВОМ — 5,5 — кВт (7,5 л. с). Каждый ВОМ выполняет 1000 об/мин.

Двигатели мотоблоков МБ-1, МТЗ-0,5, Супер-бЮА. На этих мотоблоках устанавливают малолитражные двигатели внутреннего сгорания различных марок (соответственно МД-1, УД-15 и АНЛ-300).

Двигатель мотоблока МТЗ-0,5. На мотоблоке устанавливается двигатель марки УД-15 четырехтактный, одноцилиндровый, карбюраторный, мощностью 3,7 кВт (5 л. с.). Охлаждение двигателя воздушное, механизм газораспределения- верхнеклапанный. Клапаны открываются внутрь цилиндра, что улучшает заполнение его горючей смесью и протекание рабочего процесса Частота вращения коленвала 3000 мин-1. Для поддержания постоянного скоростного режима частоты вращения коленвала служит всережимный регулятор центробежного типа. Бензин подается в карбюратор топливным насосом. Смазка двигателя комбинированная: менее нагруженные детали смазываются разбрызгиванием масла, а к более нагруженным оно подводится под давлением.

Запуск двигателя осуществляется педалью или ручным шнуровым стартером. Горючая смесь в цилиндре зажигается электрическим током высокого напряжения, получаемого от магнето. Вместимость бензобака 6,3 л, удельный расход топлива 430 г/кВт • ч. Частота вращения вала отбора мощности 1000 мин-1, вал задний, зависимый, односкоростной, его выходной конец находится в продольно-вертикальной плоскости симметрии мотоблока на высоте 370 мм от грунта. Эту высоту следует учитывать в случаях эксплуатации мотоблока со стационарными средствами малой механизации (СММ), в том числе и самодельными, осуществляя их привод от вала отбора мощности (ВОМ).

Двигатели мотокультиваторов, мотокосилок и отдельно поставляемые. В индивидуальных хозяйствах находят широкое применение серийно выпускаемые мотокультиваторы МК-1 «Крот», КЗТЗ-Роби-55, мотокосилка КММ-1. В последние годы владельцам таких хозяйств стало проще приобрести некоторые марки отдельно поставляемых двигателей.

Читать еще:  Давление топлива в дизельном двигателе камаз

Двигатели мотокультиваторов. Мотокультиваторы типа «Крот» (МК-1, МК-2, МК-3) оборудуются двухтактным, одноцилиндровым, карбюраторным двигателем с принудительным воздушным охлаждением. Рабочий объем цилиндра двигателя 60 см3, частота вращения коленчатого вала 6000 мин-1. Мощность двигателя 1,77 кВт (2,4 л. с), топливо — смесь бензина А-76 с маслом М8А, М8Б в соотношении 1:20. В системе зажигания применено бесконтактное электронное магнето. Топливо подается в карбюратор самотеком из бензобака, одной заправки бака хватает для работы двигателя в течение двух часов. Удельный расход топлива 596 г/кВт-ч. Выходной вал встроенного в двигатель одноступенчатого редуктора имеет максимальную частоту вращения, равную 2200 мин -1 . Двигатель можно использовать для приведения в действие различных приспособлений, механизмов и устройств в приусадебном животноводстве, а также водяного насоса, опрыскивателя.

На мотокультиваторе КЗТЗ-Роби-55 устанавливается двигатель мощностью 1,98 кВт (2,7 л. с), двухтактный, одноцилиндровый, карбюраторный, с принудительным воз-душным охлаждением. Топливо подается из бензобака в карбюратор самотеком. Для очистки поступающего в двигатель воздуха от пыли служит воздушный фильтр.

Двигатель мотокосилки КММ-1. На косилке устанавливается двигатель марки «Дружба-4» мощностью 2,94 кВт (4 л. с.). одноцилиндровый, двухтактный, карбюраторный, с воздушной принудительной системой охлаждения от центробежного вентилятора, Рабочий объем цилиндра 94 см3, диаметр цилиндра 48 мм. Частота вращения коленчатого вала 5000 мин

’. Топливо — смесь бензина А-72 или А-76 с маслом автомобильным АС-8 или АС-9,5 в пропорции 15:1. Смазка двигателя осуществляется за счет примеси масла к топливу.

Система питания состоит из топливного бака с краном, топливопровода и карбюратора, в который топливо поступает по трубопроводу самотеком. Беспоплавковый карбюратор мембранного типа обеспечивает работу двигателя при наклоне до 45° в любом направлении по отношению к горизонту. Система зажигания состоит из магнето маховикового типа, провода высокого напряжения и свечи. Двигатель запускается с помощью съемного тросового стартера. Удельный расход топлива на всех рабочих режимах не более 750 г/кВт-ч.

Автомобильные двигатели нетрадиционных типов и схем

Несмотря на постоянно сокращающиеся возможности совершенствования современных поршневых двигателей, большое внимание, по-прежнему, уделяется наиболее широко применяемому четырехтактному рядному бензиновому двигателю внутреннего сгорания. При этом характерно использование богатого опыта разработок современных ДВС, а также стремление улучшить способы их размещения в автомобиле.

С точки зрения повышения КПД двигателя, целесообразно использовать большой объем цилиндра. В этой связи наиболее предпочтителен одноцилиндровый двигатель, обычно применяемый в мопедах и мотоциклах. Большим недостатком одноцилиндрового двигателя является его неуравновешенность, особенно поступательно движущихся масс. У малоразмерных двигателей масса поршня невелика и вызываемые ею действующие по оси цилиндра силы инерции, частично могут быть уравновешены противовесами на коленчатом валу. Вращающиеся противовесы вызывают силы инерции, действующие в горизонтальной плоскости, однако при вертикальном положении оси цилиндра мотоцикла они относительно невелики и такой способ уравновешивания двигателя вполне приемлем.

В двигателях с цилиндром большего размера требуется, однако, хорошее уравновешивание сил инерции I и II порядка возвратно-поступательно движущихся масс. Это осуществляется двумя парами противовесов, вращающихся в противоположном направлении, причем для уравновешивания сил инерции II порядка частота вращения противовесов должна быть в 2 раза больше частоты вращения коленчатого вала. Уравновешивание сил инерции I порядка существенно усложняет двигатель, а сил инерции II порядка — неприемлемо с позиции стоимости автомобиля.

Разное количество цилиндров

Существуют конструкции одноцилиндровых двигателей без кривошипно-шатунного механизма с одним возвратно-поступательно движущимся поршнем. В этом случае для уравновешивания сил инерции поршня необходима другая масса, движущаяся также поступательно в противоположном направлении по той же оси. Это привело к размещению противовеса по оси цилиндра и приводу его кривошипно-шатунным механизмом. В двухтактных двигателях противовес использовался в качестве нагнетателя. Такая схема нашла применение в двигателе мотоцикла «DKW» и дизелях «Юнкерс» (ФРГ).

При размещении обоих поршней по одной оси получается длинный двигатель со сложным кривошипно-шатунным механизмом. При несоосности поршней, кроме того, возникают неуравновешенные моменты от их сил инерции.

Поэтому гораздо чаще применяют конструкцию двухцилиндрового двигателя с противолежащими цилиндрами (оппозитный двигатель), в которых поршни движутся навстречу друг другу. Условие соосности цилиндров можно выполнить путем применения, например, вильчатого шатуна в одном из цилиндров. При традиционной конструкции шатунов возникающий момент сил инерции I порядка снижают минимизацией величины несоосности цилиндров. Такое решение с успехом применяется в легковых автомобилях особо малого класса («Ситроен», «Татра 12» и др.) и в качестве примера на рис. 1 представлена силовая установка автомобиля «Ситроен 2CV», в которой использован оппозитный двухцилиндровый бензиновый двигатель воздушного охлаждения с цилиндрами из алюминиевого сплава, имеющими износостойкое покрытие на никелевой основе «Никозил». За вентилятором системы охлаждения расположен масляный радиатор.

Рис. 1. Силовая установка автомобиля «Ситроен 2CV» с двухцилиндровым оппозитным двигателем воздушного охлаждения

Следующее ближайшее число цилиндров двигателя равно трем. До последнего времени такое число цилиндров встречалось только у двухтактных двигателей. В этом случае речь идет не столько об уравновешивании, сколько о трудностях охлаждения двухтактных цилиндров с рабочим объемом более 350 см 3 . У цилиндров с большим объемом возникает неравномерное поле температур днища поршня, пригорание поршневых колец, большие температурные деформации цилиндра, выпучивание перегородок между цилиндровыми окнами и т. д.

Рис. 2. Система уравновешивания трехцилиндрового двигателя «Дайхатсу»

Интерес к трехцилиндровым четырехтактным двигателям появился в процессе поиска повышения индикаторного КПД путем увеличения размера цилиндра. Трехцилиндровый рядный двигатель плохо уравновешен. Наименее уравновешены моменты сил инерции I порядка. Так как требования к уровню вибраций и шуму в автомобиле постоянно возрастают, то у трехцилиндрового двигателя, применяется дополнительный вал для уравновешивания моментов сил инерции I порядка с помощью вращающихся в противоположные стороны противовесов на коленчатом и уравновешивающем валах. Такой способ уравновешивания трехцилиндрового японского двигателя «Дайхатсу» показан на рис. 2.

В четырехцилиндровом рядном двигателе не уравновешены силы инерции II порядка. Однако они относительно невелики и могут быть погашены до приемлемого значения подвеской двигателя.

У тракторов с четырехцилиндровым двигателем, который образует часть рамы, вибрация двигателя через нее переносится на сиденье тракториста, поэтому силы инерции II порядка необходимо уравновесить.

У автомобилей с четырехцилиндровым двигателем, которые по уровню вибраций и шума должны конкурировать с автомобилями, оснащенными шестицилиндровым двигателем, также необходимо уравновесить силы инерции II порядка. На рис. 3 показана такая система уравновешивания, в которой применены два вспомогательных уравновешивающих вала, приводимые коленчатым валом и вращающиеся с удвоенной по отношению к нему частотой вращения. В приводе одного из валов размещена пара шестерен, обеспечивающих различные направления вращения валов. Противовесы расположены в середине двигателя, что не вызывает каких-либо дополнительных неуравновешенных моментов.

Читать еще:  Что залить в двигатель после капремонта
Рис. 3. Система уравновешивания сил инерции II порядка рядного четырехцилиндрового двигателя

Целесообразность применения пятицилиндровых двигателей была рассмотрена ранее; шестицилиндровый рядный двигатель полностью уравновешен. Двигатели с другим расположением цилиндров, например, четырехцилиндровые и шестицилиндровые двигатели с V-образным расположением цилиндров уравновешиваются рассмотренными выше способами. Обычно они применяются в тех случаях, когда к двигателю предъявляются такие требования, как небольшая его длина или высота. Двигатели со звездообразным расположением цилиндров имеют небольшую массу и длину, но их конструкция не подходит для применения в автомобилях вследствие сложного устройства механизма газораспределения, впускного трубопровода, слива масла, доступности при обслуживании и. д.

Двигатель Ванкеля

Несколько лет назад появился роторно-поршневой двигатель Ванкеля, имеющий оригинальную конструкцию с треугольным ротором, вращающимся относительно эксцентрикового вала. Ротор через зубчатую передачу с внутренним зацеплением приводит в движение эксцентриковый вал, частота вращения которого втрое больше частоты вращения ротора. Форма внутренней полости корпуса двухэпитрохоидная, так что между ротором и корпусом образуются три камеры, в которых осуществляется цикл, аналогичный циклу поршневых двигателей. В части уравновешенности речь идет о силах инерции вращающихся масс, которые можно полностью уравновесить противовесами эксцентрикового вала. При создании конструкции этого двигателя возникали трудности с герметизацией уплотняющих пластин ротора, с каналами систем газообмена, смесеобразованием и т. д. Двигатель обладает преимуществами в части уравновешенности, имеет небольшое число деталей и малую массу. Однако у него неблагоприятная с позиции тепловых потерь форма камеры сгорания, что является причиной относительно низкого индикаторного КПД и большого удельного расхода топлива. Отсутствие поступательно движущихся масс, больших поверхностей трения и большого числа подшипников улучшает механический КПД, что несколько компенсирует большие тепловые потери. Следует иметь в виду, что хотя роторно-поршневой двигатель находится в начале своего развития, он уже достаточно хорошо зарекомендовал себя [2].

В части содержания вредных веществ в отработавших газах роторно-поршневой двигатель имеет как преимущества, так и недостатки. Преимущества состоят в том, что в связи с наличием более низких температур сгорания в роторно-поршневом двигателе образуется меньшее количество NOx. Условия образования CO и CHx аналогичны условиям в поршневых двигателях. Однако большая поверхность камеры сгорания и смазывание рабочей поверхности ротора добавлением масла в топливо (как у двухтактных двигателей) приводят к повышенному содержанию CO и CHx, устраняемых в термическом реакторе. Чтобы при характерной для этого двигателя пониженной температуре отработавших газов температура в реакторе сохранялась на нужном уровне, короткие выпускные трубопроводы имеют теплоизоляцию, как это показано на поперечном разрезе двигателя японской фирмы «Тойо Когё» (Япония) на рис. 4.

Рис. 4. Роторно-поршневой двигатель японской фирмы «Тойо Когё» с термическим реактором
Рис. 5. Схема роторно-поршневого двигателя фирмы «Тойо Когё» с системой расслоения заряда ROSCO:
1 — топливная форсунка; 2 — входное отверстие дополнительного впускного канала; 3 — основной впускной канал; 4 — дополнительный впускной канал; 5 — корпус двигателя; 6 — ротор; 7 — свеча зажигания; 8 — камера; 9 — насос.

Дальнейшие разработки двигателя Ванкеля этой фирмой (см. рис. 5) вызывают большой интерес, особенно системы создания расслоенного заряда ROSCO и CISC. При частичной нагрузке воздух подается в камеру не через основной канал, а по малому дополнительному впускному каналу. Это улучшает перемешивание смеси, позволяет получить более бедную смесь и снизить расходы топлива. В системе ROSCO впрыск бензина осуществляется непосредственно в камеру механическим насосом через установленную в корпусе двигателя форсунку. При таком смесеобразовании в камере сгорания ротора к моменту подачи искры свечой зажигания может образоваться расслоенный заряд, если основная часть воздуха поступает по впускному каналу, а через дополнительный малый канал с тангенциальным входом воздух, вдуваемый с большой скоростью в камеру сгорания, завихривает рабочую в смесь в ней.

Как видно, двигатель Ванкеля может быть улучшен, и, по-видимому, он займет надлежащее место в ряду двигателей внутреннего сгорания [2].

Каждый из типов двигателей имеет свои достоинства и недостатки: один двигатель ценится за достаточно хорошую систему охлаждения, другой — за ее отсутствие вовсе. В одном типе двигателей предпочтение отдается только поступательному движению поршня, в другом — только вращательному. На практике применение находят равно как двенадцатицилиндровый, так и одноцилиндровый четырехтактный двигатели.

Подробнее о двигателях нетрадиционных типов:

14. Автомобильные двигатели нетрадиционных типов и схем

Несмотря на постоянно сокращающиеся возможности совершенствования современных поршневых двигателей, большое внимание, по-прежнему, уделяется наиболее широко применяемому четырехтактному рядному бензиновому двигателю внутреннего сгорания. При этом характерно использование богатого опыта разработок современных ДВС, а также стремление улучшить способы их размещения в автомобиле.

С точки зрения повышения КПД двигателя, целесообразно использовать большой объем цилиндра. В этой связи наиболее предпочтителен одноцилиндровый двигатель, обычно применяемый в мопедах и мотоциклах. Большим недостатком одноцилиндрового двигателя является его неуравновешенность, особенно поступательно движущихся масс. У малоразмерных двигателей масса поршня невелика и вызываемые ею действующие по оси цилиндра силы инерции частично могут быть уравновешены противовесами на коленчатом валу. Вращающиеся противовесы вызывают силы инерции, действующие в горизонтальной плоскости, однако при вертикальном положении оси цилиндра мотоцикла они относительно невелики и такой способ уравновешивания двигателя вполне приемлем.

В двигателях с цилиндром большего размера требуется, однако, хорошее уравновешивание сил инерции I и II порядка возвратно-поступательно движущихся масс. Это осуществляется двумя парами противовесов, вращающихся в противоположном направлении, причем для уравновешивания сил инерции II порядка частота вращения противовесов должна быть в 2 раза больше частоты вращения коленчатого вала. Уравновешивание сил инерции I порядка существенно усложняет двигатель, а сил инерции II порядка — неприемлемо с позиции стоимости автомобиля.

Существуют конструкции одноцилиндровых двигателей без кривошипно-шатунного механизма с одним возвратно-поступательно движущимся поршнем. В этом случае для уравновешивания сил инерции поршня необходима другая масса, движущаяся также поступательно в противоположном направлении по той же оси. Это привело к размещению противовеса по оси цилиндра и приводу его кривошипно-шатунным механизмом. В двухтактных двигателях противовес использовался в качестве нагнетателя. Такая схема нашла применение в двигателе мотоцикла DKW и дизелях «Юнкере» (ФРГ).

При размещении обоих поршней по одной оси получается длинный двигатель со сложным кривошипно-шатунным механизмом. При несоосности поршней, кроме того, возникают неуравновешенные моменты от их сил инерции.

Поэтому гораздо чаще применяют конструкцию двухцилиндрового двигателя с противолежащими цилиндрами (оппозитный двигатель), в которых поршни движутся навстречу друг другу. Условие соосности цилиндров можно выполнить путем применения, например, вильчатого шатуна в одном из цилиндров. При традиционной конструкции шатунов возникающий момент сил инерции I порядка снижают минимизацией величины несоосности цилиндров. Такое решение с успехом применяется в легковых автомобилях особо малого класса («Ситроен», «Татра 12» и др.) и в качестве примера на рис. 98 представлена силовая установка автомобиля «Ситроен 2СУ», в которой использован оппозитный двухцилиндровый бензиновый двигатель воздушного охлаждения с цилиндрами из алюминиевого сплава, имеющими износостойкое покрытие на никелевой основе «Никозил». За вентилятором системы охлаждения расположен масляный радиатор.

Читать еще:  Асинхронный двигатель 10000 оборотов

Следующее ближайшее число цилиндров двигателя равно трем. До последнего времени такое число цилиндров встречалось только у двухтактных двигателей. В этом случае речь идет не столько об уравновешивании, сколько о трудностях охлаждения двухтактных цилиндров с рабочим объемом более 350 см 3 . У цилиндров с большим объемом возникает неравномерное поле температур днища поршня, пригорание поршневых колец, большие температурные деформации цилиндра, выпучивание перегородок между цилиндровыми окнами и т. д.


Рис. 98. Силовая установка автомобиля ‘Ситроен 2 CV’ с двухцилиндровым оппозитным двигателем воздушного охлаждения

Интерес к трехцилиндровым четырехтактным двигателям появился в процессе поиска повышения индикаторного КПД путем увеличения размера цилиндра. Трехцилиндровый рядный двигатель плохо уравновешен. Наименее уравновешены моменты сил инерции I порядка. Так как требования к уровню вибраций и шуму в автомобиле постоянно возрастают, то у трехцилиндрового двигателя применяется дополнительный вал для уравновешивания моментов сил инерции I порядка с помощью вращающихся в противоположные стороны противовесов на коленчатом и уравновешивающем валах. Такой способ уравновешивания трехцилиндрового японского двигателя «Дайхатсу» показан на рис. 99.


Рис. 99. Система уравновешивания трехцилиндрового двигателя ‘Дайхатсу’

В четырехцилиндровом рядном двигателе не уравновешены силы инерции II порядка. Однако они относительно невелики и могут быть погашены до приемлемого значения подвеской двигателя.

У тракторов с четырехцилиндровым двигателем, который образует часть рамы, вибрация двигателя через нее переносится на сиденье тракториста, поэтому силы инерции II порядка необходимо уравновесить.

У автомобилей с четырехцилиндровым двигателем, которые по уровню вибраций и шума должны конкурироветь с автомобилями, оснащенными шестицилиндровым двигателем, также необходимо уравновесить силы инерции II порядка. На рис. 100 показана такая система уравновешивания, в которой применены два вспомогательных уравновешивающих вала, приводимые коленчатым валом и вращающиеся с удвоенной по отношению к нему частотой вращения. В приводе одного из валов размещена пара шестерен, обеспечивающих различные направления вращения валов. Противовесы расположены в середине двигателя, что не вызывает каких-либо дополнительных неуравновешенных моментов.


Рис. 100. Система уравновешивания сил инерции II порядка рядного четырехцилиндрового двигателя

Целесообразность применения пятицилиндровых двигателей была рассмотрена ранее; шестицилиндровый рядный двигатель полностью уравновешен. Двигатели с другим расположением цилиндров, например, четырехцилиндровые и шестицилиндровые двигатели с V-образным расположением цилиндров уравновешиваются рассмотренными выше способами. Обычно они применяются в тех случаях, когда к двигателю предъявляются такие требования, как небольшая его длина или высота. Двигатели с звездообразным расположением цилиндров имеют небольшую массу и длину, но их конструкция не подходит для применения в автомобилях вследствие сложного устройства механизма газораспределения, впускного трубопровода, слива масла, доступности при обслуживании и т. д.

Несколько лет назад появился роторно-поршневой двигатель Ванкеля, имеющий оригинальную конструкцию с треугольным ротором, вращающимся относительно эксцентрикового вала. Ротор через зубчатую передачу с внутренним зацеплением приводит в движение эксцентриковый вал, частота вращения которого втрое больше частоты вращения ротора. Форма внутренней полости корпуса двухэпитрохоидная, так что между ротором и корпусом образуются три камеры, в которых осуществляется цикл, аналогичный циклу поршневых двигателей. В части уравновешенности речь идет о силах инерции вращающихся масс, которые можно полностью уравновесить противовесами эксцентрикового вала. При создании конструкции этого двигателя возникали трудности с герметизацией уплотняющих пластин ротора, с каналами систем газообмена, смесеобразованием и т. д. Двигатель обладает преимуществами в части уравновешенности, имеет небольшое число деталей и малую массу. Однако у него неблагоприятная с позиции тепловых потерь форма камеры сгорания, что является причиной относительно низкого индикаторного КПД и большого удельного расхода топлива. Отсутствие поступательно движущихся масс, больших поверхностей трения и большого числа подшипников улучшает механический КПД, что несколько компенсирует большие тепловые потери. Следует иметь в виду, что хотя роторно-поршневой двигатель находится в начале своего развития, он уже достаточно хорошо зарекомендовал себя.

В части содержания вредных веществ в отработавших газах роторно-поршневой двигатель имеет как преимущества, так и недостатки. Преимущества состоят в том, что в связи с наличием более низких температур сгорания в роторно-поршневом двигателе образуется меньшее количество NOx. Условия образования СО и СНх аналогичны условиям в поршневых двигателях. Однако большая поверхность камеры сгорания и смазывание рабочей поверхности ротора добавлением масла в топливо (как у двухтактных двигателей) приводят к повышенному содержанию СО и СНх, устраняемых в термическом реакторе. Чтобы при характерной для этого двигателя пониженной температуре отработавших газов температура в реакторе сохранялась на нужном уровне, короткие выпускные трубопроводы имеют теплоизоляцию, как это показано на поперечном разрезе двигателя японской фирмы «Тойо Когё» (Япония) на рис. 101.


Рис. 101. Роторно-поршневой двигатель японской фирмы ‘Тойо Когё’ с термическим реактором (вверху)

Дальнейшие разработки двигателя Ванкеля этой фирмой (см. рис. 102) вызывают большой интерес, особенно системы создания расслоенного заряда ROSCO [23 ] и CISC. При частичной нагрузке воздух подается в камеру не через основной канал, а по малому дополнительному впускному каналу. Это улучшает перемешивание смеси, позволяет получить более бедную смесь и снизить расходы топлива. В системе ROSCO впрыск бензина осуществляется непосредственно в камеру механическим насосом через установленную в корпусе двигателя форсунку. При таком смесеобразовании в камере сгорания ротора к моменту подачи искры свечой зажигания может образоваться расслоенный заряд, если основная часть воздуха поступает по впускному каналу, а через дополнительный малый канал с тангенциальным входом воздух, вдуваемый с большой скоростью в камеру сгорания, завихривает рабочую в смесь в ней.


Рис. 102. Схема роторно-поршневого двигателя фирмы ‘Тойо Когё’ с системой расслоения заряда ROSCO: 1 — топливная форсунка; 2 — входное отверстие дополнительного впускного канала; 3 — основной впускной канал; 4 — дополнительный впускной канал; 5 — корпус двигателя; 6 — ротор; 7 — свеча зажигания; 8 — камера; 9 — насос (внизу)

Как видно, двигатель Ванкеля может быть улучшен, и, по-видимому, он займет надлежащее место в ряду двигателей внутреннего сгорания.

Каждый из типов двигателей имеет свои достоинства и недостатки: один двигатель ценится за достаточно хорошую систему охлаждения, другой — за ее отсутствие вовсе. В одном типе двигателей предпочтение отдается только поступательному движению поршня, в другом — только вращательному. На практике применение находят равно как двенадцатицилиндровый, так и одноцилиндровый четырехтактный двигатели.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector