Питання і завдання для самоконтролю

1. На яких припущеннях ґрунтується розрахунок маховика ДВЗ за величиною δ?

2. На яких припущеннях побудований розрахунок маховика із умови забезпечення зрушення автомобіля з місця?

3. Чим пояснюються особливості в розрахунку маховика з дизелем порівняно з карбюраторним двигуном?

7. Зрівноваженість двигунів

7.1. Сили і моменти, які викликають незрівноваженість двз

Сили, які виникають при роботі двигуна, поділяються на внутрішні і зовнішні. Останні інколи називають вільними. До внутрішніх сил відно­сять ті, що зрівноважуються силами реакції у середині ДВЗ і не переда­ються на його опори. Це сила тиску газів та сили тертя. До зовнішніх відносять сили, які спроможні викликати коливання двигуна і сприйма­ються його опорами. До них відносять сили інерції, силу тяги вентиля­тора системи охолодження, сили реакції спрацьованих газів, маси рідин, що рухаються, та інші. Зовнішні сили можуть бути зрівноваженими і не-зрівноваженими. Зрівноваженими називаються сили, рівнодіюча яких дорівнює нулю і які у багатоциліндровому двигуні не дають як результат незрівноваженого моменту.

Незрівноважені сили іноді досягають великих значень. Вони пере­даються на корпус двигуна і через його опори - на раму автомобіля; викликають вібрацію і двигуна, і автомобіля, внаслідок чого можливі по­рушення кріплення агрегатів та деталей, а при появі резонансу - їх по­ломки; спотворюють показники контрольних приладів; підвищують уто­млюваність водіїв та пасажирів. Тому однією з основних вимог, яку ста­влять до кожного транспортного двигуна, є забезпечення необхідної зрівноваженості. Із всіх незрівноважених сил основним джерелом вібра­ції є сили інерції мас, що обертаються разом з колінчастим валом (від­центрові) К_R, і мас, що рухаються зворотно-поступально Р_J. Якщо ці сили залишити незрівноваженими для окремих циліндрів, то разом вони можуть привести до появи незрівноважених повздовжніх моментів.

Моменти М_R, які створюються відцентровими силами, постійні за значенням і діють у площинах, які проходять крізь геометричну вісь ко­лінчастого вала. Інакше кажучи, ці моменти ніби обертаються разом з колінчастим валом. Моменти від сил інерції мас, що рухаються зворот­но-поступально М_J, змінні за значенням, вони діють у площинах, які проходять через осі циліндрів. Крім згадуваних незрівноважених сил і моментів, у всякому поршневому ДВЗ діє перекидний момент М_пер, що дорівнює індикаторному моменту М_i і направлений протилежно йому. Він завжди залишається незрівноваженим. Тому цілком зрівноважити поршневий ДВЗ неможливо, і подалі мова піде про зрівноваженість без урахування незрівноваженості М_пер. Двигун внутрішнього згоряння

вважається зрівноваженим, якщо при сталому режимі роботи він діє на свої опори з зусиллями, незмінними за значенням і напрямком, які в окремому випадку дорівнюють нулю.

Зрівноваженість ДВЗ досягається, в основному, двома способами: по-перше, вибором такої схеми розміщення циліндрів і кривошипів колін­частого вала, при якій незрівноважені для окремих циліндрів сили або моменти інерції взаємно зрівноважуються; по-друге, застосуванням до­поміжних мас - противаг, які створюють нові сили інерції, що дорівню­ють незрівноваженим і протилежно направлені цим силам або момен­там від них.