Билет 18

Рисунок 7 Схемы коленчатого вала и действующих усилий и моментов четырехцилиндровых четырехтактных двигателей

Четырехцилиндровые двигатели могут уравновешиваться так же, как и двухцилиндровые. Коленчатые валы их выполняются под углом =180 (плоскими, рисунок 7). Эту схему можно рассматривать как зеркальносоставленную схему с использованием схемы «а» двухцилиндрового двига­теля (рисунок 5). В соответствии с этим и силы инерции будут: .

Отечественные четырехцилиндровые двигатели уравновешивались только от сил инерции первого порядка (естественным образом). Первым четырехцилиндровым двигателем с уравновешенными силами инерции второго порядка (парными динамическими противовесами) стал двигатель А-41 (трактора ДТ-75М) Алтайского моторного завода.

Моменты от рц также взаимно уравновеши­ваются. Но они нагружают коренные под­шипники двигателя. С целью раз­грузки этих подшипников обычно уравно­вешивают рц каждой половины вала нащечными противовесами. В двухтактных четырехцилиндровых двигателях (ЯАЗ-204) применяют крестообразную схему расположения колен вала (рисунок 8).

Рисунок 8 Схема коленчатого вала двигателя ЯАЗ-204

В этом случае , , и .

Появляются неуравновешенные мо­менты (из-за плеча а – расстояния между коленами):

,

- могут уравновешиваться системой про­тивовесов на специальных валах, а - противовесами на щеках ко­ленчатого вала.

Под действием неуравновешенных сил инерции II порядка двигатель колеблется в вертикальной плоско­сти, а - неуравновешенных моментов – в горизонтальной.

О влиянии неуравновешенных сил и моментов можно судить по приведенным в таблице 2 данным по амплитудам колебаний деталей и навесных агрегатов двигателя Д-50 и АМ-41.

Таблица 2 Амплитуда колебаний деталей и навесных агрегатов

двигателей Д-50 и АМ-41 (при п=1700 мин^-1), в мм

Места замера	Амплитуда колебаний
	Д-50	АМ-41 с уравновешенными рjII	АМ-41 без уравновешенных рjII
Картер маховика	0,05-0,07	0,08	0,14
Головка цилиндра	0,04-0,08	0,08	0,14
Навесные агрегаты	0,04-0,30	0,11	0,23…0,27

Из-за таких колебаний в двигателях часто происходят поломки топливопроводов, выхлопных труб, кронштейнов воздухоочисти­телей и др.

Уравновешиванию двигателей за рубежом давно уже уделяют серьезное внимание. В свое время НАТИ было исследовано 100 моделей дизелей зарубежного производства, близких к нашим тракторным дизелям. Из них только 32 малоразмерных двигателей имели неуравновешенные силы и мо­менты.

Билет 19

Понятие о неравномерности вращения коленчатого вала двигателя

Неравномерность крутящего момента и, следовательно, тангенциального усилия оценивают коэффициентом:

,

где Т_ср= по рисунку 2.

У двигателя Д-21 к=5,52; Д-50 и МЗМА-412 – 3,35; ЯМЗ-236 – 2,88; А-41 и Д-240 – 2,28 и ЗИЛ-130 и ЯМЗ-238 – 1,36.

Неравномерность вращения коленчатого вала, являющуюся следствием неравномерности крутящего момента, оценивают по величине:

, (2)

где _max, _min и _ср - максимальная, минимальная и средняя (между ними) за рабочий цикл угловые скорости (рисунок 1).