52.Условия внешней уравновешенности двигателя.
Внешне уравновешенным называется такой двигатель, при установившемся режиме работы которого реакции на его опорах остаются' постоянными по величине и направлению. Такой двигатель сам не совершает колебаний на опорах (подвесках), а также не передает колебательную энергию и не возбуждает, колебаний в конструкции машины, на которую он установлен.Комплекс мероприятий по улучшению уравновешенности называется уравновешиванием двигателя.
Силовыми факторами, определяющими неуравновешенность ДВС являются все силовые факторы, которые уравновешиваются реакциями опор и при этом изменяют свою величину и (или) направление.
Часть реакций опор, ответственная за уравновешенность одноцилиндрового двигателя (ОД), определяется совокупностью следующих силовых факторов
В их число не входят:
• газовая сила как не вызывающая реакций на опорах;
• вес двигателя Gкак параметр, не изменяющийся по величине и направлению.
Многоцилиндровый двигатель (МД) представляет собой совокупность i(/" — количество цилиндров) ОД, кривошипы которых повернуты друг относительно друга на угол S, определяемый компоновочной схемой коленчатого вала, и вращаются синхронно, 1 рабочие процессы сдвинуты по фазе на угловой интервал в соответствии с принятым порядком работы двигателя.
На каждом из ОД действует комплекс силовых факторов, вызывающих его неуравновешенность. Величина и направление их действия определяются положением кривошипа относительно его ВМТ.
Суммируясь по длине двигателя, одноименные силовые факторы могут ослаблять или усиливать неуравновешивающее действие друг друга. При этом могут возникнуть продольные моменты, уравновешивающиеся реакциями опор двигателя.
Отдельные силовые факторы, перечисленные выше, не могут уравновешивать друг друга, так как имеют либо различные линии действия, либо различный закон изменения по времени.
53.Уравновешивание центробежных сил инерции в одноцилиндровом двигателе.
Для уравновешивания центробежной силы инерции вращающихся масс/Cr (рис. 61) на продолжении щек устанавливают два одинаковых противовеса, центры тяжести которых расположены на расстоянии р от оси коленчатого вала.
Силы и моменты, действующие в кривошипно-шатунном механизме, непрерывно изменяются и, если они не уравновешены, вызывают сотрясение и вибрацию двигателя, передающиеся раме автомобиля или трактора.
К неуравновешенным силам и моментам относятся: а) силы инерции возвратно-посТупательно движущихся масс Pj=Pii-{-Pjii* и центробежные силы инерции вращающихся масс Kr;
* При уравновешивании двигателей обычно рассматривают силы инерции только первых двух порядков.
в) крутящий момент Мкр и равный ему, но противоположно направленный опрокидывающий момент Мопр = -Мкр, воспринимаемый опорами двигателя.
Двигатель считается полностью уравновешенным, если при установившемся режиме работы силы и моменты, действующие на его опоры, постоянны по величине и направлению.
Однако поршневые двигатели не могут быть полностью уравновешенными, так как крутящий момент Afкр всегда является периодической функцией угла поворота коленчатого вала и, следовательно, величина опрокидывающего момента Мопр всегда переменна.
Таким образом, решение вопроса уравновешивания двигателей сводится к уравновешиванию лишь наиболее значительных сил и их моментов.
. При установке противовесов на продолжении щек коленчатого ва-4а результирующая сила, действующая на коренную шейку:
кРш=„.ш + „р, (199)
где Rnp - сила инерции противовеса.
Одноцилиндровый двигатель (типа УД-1, Д-20, УНД-5). В одноцилиндровом двигателе неуравновешенными силами являются Р/,: Рщ и Kr (рис. 61 и 62).
Неуравновешенных моментов нет, т. е. SM;7 = 0; 2М /=0 и Б jWr = 0.
Для уравновешивания центробежной силы инерции вращающихся масс/Cr (рис. 61) на продолжении щек устанавливают два одинаковых противовеса, центры тяжести которых расположены на расстоянии р от оси коленчатого вала.
Рис. 61. Схема уравновешивания центробежных сил инерции в одноцилиндровом двигателе
Таким образом, общая масса каждого противовеса в одноцилиндровом двигателе будет
IP = "пр я + «пр 1~ " 0,5т).
(201)