Вопрос 9

Назовите детали, образующие КШМ. Перечислите силы, действующие на детали КШМ. Охарактеризуйте способы уравновешивания двигателей. Изобразите схемы коленчатого вала и укажите порядок работы 4-х цилиндрового рядного двигателя.

9.1 КШМ образован совокупностью подвижных и неподвижных деталей. К подвижным деталям относятся: поршни с кольцами, шатуны, колен. вал с подшипниками, маховик.

9.2 При работе двигателя в КШМ действую силы и моменты, которые не только воздействуют на детали КШМ, но и вызывают неравномерность хода двигателя. К ним относятся:

а) Силы давления газов Рг (уравновешивается в самом двигателе и на его опоры не передается)

б) Сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс Pj направлена вдоль оси цилиндра, через подшипники колен. вала воздействует на корпус двигателя, вызывая его вибрацию на опорах в направлении оси цилиндра.

в) Центробежная сила от вращающихся масс направлена по кривошипу в средней его плоскости, воздействуя через опоры колен. вала на корпус двигателя, вызывая колебания двигателя на опорах в направлении кривошипа.

Кроме того, возникают такие силы, кК давление на поршень со стороны картера, и силы тяжести КШМ, которые не учитываются в виду их относительно малой величины.

Все действующее в двигателе силы взаимодействую с сопротивлением на колен. валу, силами трения.

9.3 Силы и моменты, действующие в КШМ, непрерывно меняются по величине и направлению. Действуя на опоры двигателя, они вызывают вибрацию рамы и всего автомобиля, в результате чего ослабляются крепежные соединения, нарушаются регулировки узлов и механизмов, затрудняется пользование контрольно-измерительными приборами, повышается уровень шума.

Данное отрицательное воздействие снижает различными способами, в том числе подбором числа и расположения цилиндров, формы колен. вала, а так же используя уравновешивающие устройства, начиная от простых противовесов и заканчивая сложными уравновешивающими механизмами.

Силы инерции первого и второго порядка и их моменты уравновешиваются подбором оптимального числа цилиндров, их расположения и выбором схемы колен. вала. Если этого недостаточно, то силы инерции уравновешиваются противовесами, расположенными на дополнительных валах, имеющих механическую связь с колен. валом. Это приводит к значительному усложнению конструкции и поэтому используется редко.

Центробежные силы инерции вращающихся масс можно уравновесить в двигателе с любым цислом цилиндров установкой противовесов на колен. валу.

В большинстве многоцилиндровых двигателей результирующие силы инерции уравновешиваются не установкой противовесов, а путем подбора соответствующего числа и расположения кривошипов колен. вала. Однако даже на уравновешенные валы устанавливают противовес для уменьшения и более равномерного распределения нагрузки на коренные шейки подшипники, а так же уменьшения моментов, изгибающих колен. вал.

9.4

Для обеспечения равномерного чередования вспышек и нужной уравновешенности, в четырехтактных четырехцилиндровых двигателях применяются плоские (угол между кривошипом 180 градусов) зеркально симметричные валы. При данной схеме колен. Вала используются два равнозначных порядка работы1-2-4-3 и 1-3 – 4 – 2 .