1 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.

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.

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.

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector