Билет 15

Для уравновешивания сил инерции первого порядка противовесы устанавливают на шестернях, вращающихся с такой же скоростью, что и коленчатый вал (шестерни 1,2 и 3 должны иметь одинаковое количество зубьев Z) (рисунок 4).

При таком расположении противовесов суммарное усилие от них в горизонтальной плоскости уравнивают друг друга, а в вертикаль­ной плоскости складывается:

В связи с этим, если обеспечить

2т_пр²cos=m_sr²cos,

т.е. принять , то силы инер­ции первого порядка не будут передаваться опорам двигателя. С использованием таких парных динамических противовесов уравно­вешены одноцилиндровые двигатели Д-20 и Д-14.

Рисунок 4 Схема полного уравновешивания одноцилиндрового двигателя; 1,2, 3, 4 и 5 – шестирни; Z – число зубцов

Билет 16

Для уравновешивания сил инерции второго порядка также можно применить парные динамические противовесы с тем отли­чием, что противовесы должны вращаться со вдвое большей угловой скоро­стью (см. рисунок 4; шестерни 4 и 5 имеют по 0,5 Z зубьев).

Парные динамические противовесы иногда называют механизмом Ланчестера.

Рисунок 4 Схема полного уравновешивания одноцилиндрового двигателя; 1,2, 3, 4 и 5 – шестирни; Z – число зубцов

Билет 17

Двухцилиндровые двигатели (П-46; ХТЗБ7; Д-28; Д-16)могут уравновешиваться несколько иначе.

В двухцилиндровых двигателях могут применяться ко­ленчатые валы по схемам рисунка 5.

Рисунок 5 Схемы коленчатых валов двухцилиндровых двигателей

б)

а)

При применении в четырехтактных двигателях схемы «а», как видно из таб­лицы 1, порядок работы цилиндров может быть: 1 – 2 – 0 – 0 (вариант I) или 1 – 0 – 0 – 2 (вариант II), т.е. при обоих вариантах не обеспечивается равномерное чередование рабочих ходов В этом недостаток этой схемы.

Таблица 1 Порядок чередования рабочих ходов при схеме «а»

1 цилиндр	2 цилиндр
	Вариант I	Вариант II
РХ	Сжатие	Выхлоп
Выхлоп	РХ	Всасывание
Всасывание	Выхлоп	Сжатие
Сжатие	Всасывание	РХ

В двухтактных двигателях, наоборот, при этой схеме обеспечивается равномерное чередо­вание рабочих ходов (с порядком работы 1 – 2).

Другое достоинство этой схемы состоит в обеспечении автоматического (естест­венного) уравновешивания сил инерции 1 порядка одного цилиндра теми же силами другого:

Естественным образом оказываются уравновешенными и центробежные силы инерции. Вместе с тем следует учесть, что из-за плеча «а» (рисунок 6) здесь появляются моменты:

1. ;

2. .

Моменты могут уравновешиваться также парными динамическими противовесами.

Моменты уравновешиваются постановкой нащечных противовесов (вариант I, а рисунка 6) или противове­сов на шкиве вентилятора и на маховике (Д-24) (II, б рисунка 6).

Составив таблицу, аналогичную приведенной, можно убедиться, что при схеме «б» рисунка 5 обеспечивается равномерное чередование рабочих ходов только в четырехтактных двигателях (1-0-2-0).

Рисунок 6 Центробежные силы инерции и моменты от них и уравновешивание их противовесами нащечными (а) и установленными на маховике и шкиве вентилятора (б)

Схема «б» рисунок 5 представляет удвоенную («зеркально» составленную) схему одноцилиндрового двигателя. В связи с этим все инерционные усилия при ней удваиваются:

;

.

Для их уравновешивания могут применяться все те же способы, что и в одно­цилиндровом двигателе - механизм Ланчастера (для уравновешивания р_jI и р_jII) и нащечные противовесы (р_ц).