Двухцилиндровый однорядный двигатель с кривошипами, направленными в одну сторону
|
Рисунок 6. - Схема коленчатого вала двухцилиндрового двигателя с кривошипами, направленными в одну сторону |
Схема такого двигателя представлена на рис. 6. Она используется только для четырехтактных двигателей, поскольку только для них обеспечивается равномерное чередование вспышек с промежутками между ними 360° угла поворота коленчатого вала.
К недостаткам данной схемы следует отнести повышенную нагрузку на коренные подшипники, так как силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс и неуравновешенных вращающихся масс увеличиваются в два раза.
В соответствии с обобщенной схемой получаем следующие параметры:
Находим значения косинусного и синусного коэффициентов
Вертикальная и горизонтальная составляющие центробежной силы инерции
а их результирующая
и действует по радиусу кривошипа.
Очевидно, что момент центробежных сил
инерции вращающихся масс
Силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс и моменты от них определяются выражениями:
Как видно из приведенных формул при такой схеме кривошипно-шатунного механизма получаются удвоенные по сравнению с одноцилиндровым двигателем неуравновешенные силы. Уравновешенность механизма может быть оценена непосредственным суммированием сил, так как они расположены в одной плоскости и одинаковы по величине.
Уравновешивание такого двигателя осуществляется так же, как и одноцилиндрового.
Двухцилиндровый двигатель с противоположным расположением цилиндров и кривошипами под углом 180°
Рисунок 7. - Схема КШМ двухцилиндрового
двигателя с противоположным расположением
цилиндров
При такой схеме получается равномерное чередование вспышек в четырехтактном двигателе (через 360° угла поворота коленчатого вала). Она обеспечивает малые габариты по высоте. Этим объясняется распространение компоновочной схемы в двигателях мотоциклов и малолитражных автомобилей.
Параметры КШМ имеют значения:
Уравновешенность характеризуется соотношениями:
Момент центробежных сил
уравновешивается противовесами на
продолжении крайних щек коленчатого
вала. Уравновешивание моментов сил
инерции поступательно движущихся масс
и
может быть осуществлено при помощи
противовесов, расположенных на вращающихся
в противоположную сторону дополнительных
валах таким образом, чтобы результирующая
их моментов центробежных сил действовала
в горизонтальной плоскости.
Расстояние между осями цилиндров а, в двухцилиндровых двигателях с противоположным расположением цилиндров может быть сделано меньше, чем в двухцилиндровых однорядных двигателях с кривошипами под углом 180°, так как это расстояние в первых двигателях зависит не от диаметра цилиндра, а от конструкции коленчатого вала. Двигатели с противоположным расположением цилиндров обладают большей уравновешенностью, чем двухцилиндровые однорядные двигатели с кривошипами под углом 180°, так как свободная равнодействующая сила инерции второго порядка вызывает в последних большие вибрации, чем неуравновешенные моменты в двухцилиндровых двигателях с противоположным расположением цилиндров.