Схемы коленчатых валов двигателей четырехцилиндрового

Top menu

поиск google

Breadcrumbs

Меню сайта:

Последние публикации

Перетяжка потолка ауди 100 с4.(Часть 3)

В первой и второй частях мы снимали обшивку потолка, сегодня же мы займемся самой перетяжкой.

Перетяжка потолка ауди 100 с4.(Часть 2)

Продолжим снятие обшивки потолка. В первой части мы сняли обшивку люка и накладки передних стоек. Сегодня мы все-таки снимем потолок.

Перетяжка потолка ауди 100 с4.(Часть 1)

В уже не молодых автомобилях, не редко можно столкнуться с проблемой провисания потолка. Происходит это, как правило, по двум причинам:

Видео:Строение и функция коленчатого вала (3D анимация) - Motorservice GroupСкачать

Коленчатый вал и виды его конструкций (Часть 2).

Продолжим рассматривать конструкции коленчатых валов. Начало данной статьи смотрите здесь.

На четырехцилиндровом двигателе угол между парами шатунных шеек составляет 180 градусов, у шестицилиндрового пары развернуты на 120 градусов. При этом вал остается симметричным по средней шейке, так же как у четырехцилиндрового двигателя, такие валы можно назвать “симметричными”. Такие валы не создают лишних вибраций даже при отсутствии противовесов. То есть для уравновешенности двигателя с “симметричными” валами достаточно подобрать одинаковую массу шатунов. В других системах масса шатунов должна строго соответствовать противовесам. Здесь рассматривается масса только нижней части шатуна, так как именно она совершает вращательные движения и только эта масса должна быть уравновешена противовесом. Как определить массу нижней головки шатуна, об этом мы поговорим подробнее в теме про шатуны.

Если сравнивать коленчатый вал рядного четырехцилиндрового и шестицилиндрового двигателя, то принято считать что вал шестицилиндрового двигателя является полностью уравновешенным. Именно это послужило причиной установки его на автомобилях высокого класса. Рядные шестицилиндровые двигатели можно встретить на автомобилях следующих фирм: MERCEDES-BENZ,BMW,VOLKSWAGEN,OPEL,VOLVO,NISSAN,TOYOTA .

На рядных шестицилиндровых двигателях используют семиопорные коленчатые валы, четырехопорные валы из-за недостаточной прочности используются гораздо реже.

Иногда из-за компоновки вспомогательных агрегатов, на рядном шестицилиндровом двигателе можно встретить коленчатый вал, у которого один из противовесов имеет уменьшенный радиус. Чтобы получить необходимую массу противовеса, к нему приклепан дополнительный противовес необходимой массы.

Некоторые фирмы, в частности HONDA,VOLVO,MERCEDESBENZ,AUDI на своих автомобилях устанавливают рядные пятицилиндровые двигатели. Если рассматривать коленчатый вал, установленный на пятицилиндровом двигателе в плане уравновешенности, то он занимает среднее место, между валом четырех и шести цилиндрового двигателя. Опять же если его сравнивать с 4 и 6 цилиндровыми моторами вал 5 цилиндрового двигателя является более сложным в ремонте. Он имеет шесть опор, все шатунные шейки развернуты друг от друга на угол 72 градуса и симметрия у него уже отсутствует.

Рядные шестицилиндровые двигатели имеют большую длину, поэтому были придуманы V-образные двигатели, которые с тем же числом цилиндров были короче в два раза. Коленчатый вал у шестицилиндрового V-образного двигателя имеет сложную конфигурацию, где шатунные шейки смещены друг от друга обычно на 60 градусов. Он имеет 4 опоры и также как у пятицилиндрового коленчатого вала у него отсутствует симметрия, что также вызывает сложность при его ремонте.

Валы шестицилиндровых V-образных двигателей прекрасно сбалансируются подбором масс шатунов и противовесов. Но на больших объемах (выше 3.5 литров), появляется неуравновешенность, и там уже приходится ставить балансирный вал.

Для автомобилей высокого класса фирмы MERCEDES-BENZ, FORD, GM, CHRYSLER, позже к ним подключились BMW, AUDI,NISSAN,TOYOTA устанавливают V-образные восьмицилиндровые двигатели. Особенностью коленчатого вала восьмицилиндрового V-образного двигателя является то, что на одной шатунной шейке располагаются сразу два шатуна, а сами шатунные шейки сдвинуты друг относительно друга на 90 градусов. В итоге получилось, что вал восьмицилиндрового двигателя в ремонте получился проще, чем шестицилиндрового V-образного двигателя или рядного пятицилиндрового.

Читайте также: Датчик измерения скорости вала

Что касается неуравновешенных сил коленчатого вала восьмицилиндрового двигателя, то здесь дела обстоят так же как и с V- образной шестеркой. То есть массы шатунов должны соответствовать массе противовесов.

В настоящее время на автомобилях высшего класса стали устанавливаться V-образные 12-цилиндровые двигатели. Коленчатый вал V — образного 12-цилндрового двигателя очень похож на V- образный вал шестицилиндрового, но у него, так, же как и у 8-цилиндрового на одной шатунной шейке располагаются по два шатуна. Однако 12-цилиндровый коленчатый вал V- образного двигателя считается полностью уравновешенным, как и вал рядной шестерки.

Фирмы SUBARU, ALFA ROMEO и PORSCHE на своих автомобилях используют оппозитную схему расположения цилиндров. Вал четырехцилиндрового оппозитного двигателя практически ничем не отличается от коленчатого вала рядного с тем же числом цилиндров, за исключением того, что в оппозитном варианте он будет лучше уравновешен. Если же сравнить коленчатые валы шестицилиндрового V- образного двигателя и шестицилиндрового оппозитного двигателя, то, так же как и в предыдущем случае, они будут очень похожи друг на друга. Однако вал шестицилиндрового оппозитного двигателя будет также хорошо уравновешен, как и у рядной шестерки, чего не скажешь о вале V – образного шестицилиндрового двигателя.

На автомобилях малого класса используются трех и двухцилиндровые двигатели. У трехцилиндровых коленчатых валов шатунные шейки смещены на 120 градусов. Двигатель обладает неуравновешенностью от сил инерции, которые довольно часто уравновешиваются балансирным валом.

Что касается двухцилиндровых моторов, то на них ставится вал, у которого шейки не имеют углового смещения. Рядный двухцилиндровый двигатель считается более или менее уравновешенным только при наличии балансирного вала, поэтому эти двигатели обязательно должны быть им оборудованы.

Видео:Как проводится дефектовка коленчатых валовСкачать

Устройство автомобилей

Видео:Принцип работы двигателя. 4-х тактный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) в 3DСкачать

Особенности работы многоцилиндровых двигателей

Работа четырехцилиндрового однорядного двигателя

Многоцилиндровые двигатели, как уже отмечалось в предыдущей статье, представляют собой конструкцию, объединяющую в единое целое несколько одноцилиндровых двигателей с одним общим коленчатым валом. При этом количество рабочих ходов за два полных оборота коленчатого вала (720˚) в таком двигателе, при работе по четырехтактному циклу, будет равно количеству цилиндров.
В каждом цилиндре протекают одинаковые рабочие процессы, но не одновременно.
Для того, чтобы представить работу многоцилиндрового двигателя, необходимо знать порядок чередования одноименных тактов по цилиндрам и интервалы одноименных тактов в различных цилиндрах. Эти интервалы определяют в углах поворота коленчатого вала, принимая за начало отсчета нахождение поршня в верхней мертвой точке (ВМТ).

Наиболее равномерная работа многоцилиндрового двигателя имеет место при чередовании тактов расширения в цилиндрах через равные промежутки времени, т. е. через равные углы поворота коленчатого вала. У четырехтактного однорядного двигателя рабочий цикл совершается за два оборота коленчатого вала (720˚), поэтому при однорядном расположении цилиндров угол поворота коленчатого вала между одноименными тактами в разных цилиндрах должен составлять 720˚/i , где i – число цилиндров двигателя.

Для уменьшения локальной нагрузки на коленчатый вал выбирают такой порядок работы цилиндров, чтобы такты расширения (рабочего хода) не протекали одновременно в смежных цилиндрах. Кроме того, при чередовании тактов рабочего хода в удаленных друг от друга цилиндрах способствует более эффективному и равномерному охлаждению двигателя.

Читайте также: Сальники балансировочного вала 4g64

Очевидно, что у четырехтактного четырехцилиндрового однорядного двигателя одноименные такты должны следовать через 180˚ угла поворота коленчатого вала. Следовательно, и шатунные шейки коленчатого вала должны быть расположены под углом 180˚, т. е. лежать в одной плоскости. При этом шатунные шейки первого и четвертого цилиндров направлены в одну сторону относительно оси коленчатого вала, а шатунные шейки второго и третьего цилиндров – в противоположную сторону. Это обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов в цилиндрах двигателя. Последовательность чередования одноименных тактов в различных цилиндрах двигателя в течение его рабочего цикла называется порядком работы цилиндров двигателя.

Для четырехцилиндрового рядного двигателя возможны два варианта чередования тактов в цилиндрах: 1-2-4-3 и 1-3-4-2 (нумерация цилиндров ведется от передней части двигателя по ходу автомобиля или, в случае с поперечным расположением двигателя, со стороны, противоположной маховику).
С точки зрения описанных выше требований оба порядка работы цилиндров равноценны, поэтому применяются в разных двигателях, устанавливаемых на автомобилях.
Так, например, на автомобильных двигателях, используемых Горьковским автомобильным заводом (ГАЗ-3102, ГАЗ-2410 т. п.) обычно используют последовательность работы цилиндров 1-2-4-3, а на двигателях автомобилей ВАЗ и Москвич – 1-3-4-2.

Работа четырехтактного четырехцилиндрового рядного двигателя с порядком работы цилиндров 1-3-4-2 подробно описана в Таблице 1.

Таблица 1. Работа однорядного четырехцилиндрового двигателя

Видео:Дополнительное упорное полукольцо коленчатого валаСкачать

Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания

Коленчатый вал является одним из наиболее нагруженных, напряжённых и дорогостоящих элементов двигателя внутреннего сгорания. Действие газовых и инерционных сил формирует значительные скручивающие, а также изгибающие напряжения в коленчатом валу. Помимо этого, периодическое изменение крутящих моментов вызывает его крутильные колебания.

Форма коленчатого вала имеет прямую зависимость не только от количества и расположения цилиндров, но и от тактности и порядка работы двигателя [рис. 1].

Рис. 1. Схема работы кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания.

а) – Четырёхцилиндровый рядный двигатель;

б) – Шестицилиндровый рядный двигатель;

в) – V-образный шестицилиндровый двигатель;

г) – V-образный восьмицилиндровый двигатель.

У четырёхцилиндровых двигателей кривошипы валов располагаются симметрично: первое и четвёртое колена направлены в одну стороны, а второе и третье – в противоположные, то есть смещены относительно первой пары на 180 градусов [рис. 1, а)]. Расположение кривошипов в рядных шестицилиндровых двигателях также попарно симметричное (1 и 6, 2 и 5, 3 и 4), а пары колен развёрнуты под углом 120 градусов, что позволяет равномерно чередовать рабочие ходы в отдельных цилиндрах, а также уравновешивает силы инерции [рис. 1, б)].

Рядные двигатели современных грузовых автомобилей комплектуются полноопорными коленчатыми валами, где коренные подшипники расположены с обеих сторон шатунной шейки. В рядных тракторных двигателях (А-01, Д-240, А-41 и прочие) коленчатые валы также имеют полноопорное исполнение. Данная форма коленчатого вала позволяет снизить напряжения и изгибающие моменты.

Коренные опоры коленчатого вала в V-образных двигателях размещают через отсек двух цилиндров, чьи шатуны опираются на одну шейку вала (ЗМЗ-35, ЗИЛ-130, СМД-60 и все двигатели КамАЗ и ЯМЗ). Коленчатые валы V-образных двигателей (в сравнении с рядными двигателями) не только короче, но и менее чувствительны к крутильным колебаниям [рис. 1, в) и г)].

Коленчатые валы современных двигателей изготавливаются посредством штамповки из стали либо отливки из специальных чугунов. Штампованные коленчатые валы производятся из среднеуглеродистых и марганцовистых сталей (двигатели ЗИЛ-130, СМД-60, КамАЗ, ЯМЗ, Д-240), а также легированных сталей для модификаций данных двигателей с турбонаддувом. Широкое применение в автомобильных карбюраторных двигателях (ВАЗ, ЗМЗ и прочие) нашли литые коленчатые валы, изготовленные из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Литые коленчатые валы имеют меньшую массу и сравнительно низкую стоимость производства. Включённый в структуру чугуна графит не только улучшает антифрикционные свойства, но уменьшает износ шеек. С целью повышения долговечности и износостойкости коренных и шатунных шеек коленчатых валов из стали их поверхности подвергают термообработке посредством закалки ТВЧ (токи высокой частоты), с последующей шлифовкой и полировкой.

Читайте также: Вальветроник датчик эксцентрикового вала

Коленчатый вал [рис. 2] включает в себя следующие основные элементы: коренные шейки (1), которыми вал опирается на расположенные в блок-картере коренные подшипники; шатунные шейки (11); щёки (2) и (12), связывающие коренные и шатунные шейки; носок (переднего конца) и хвостовик (заднего конца). Переход от рабочей поверхности шейки к щеке должен быть плавным – галтель (13). Противовесы (14), установленные на щеках коленчатого вала, служат для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил инерции.

а) – Коленчатый вал дизельного двигателя Д-240:

4) – Нижний вкладыш пятого коренного подшипника;

6) – Маслоотражательная шайба;

10) – Верхний вкладыш пятого коренного подшипника;

15) – Болт крепления противовеса;

17) – Шестерня коленчатого вала;

18) – Шестерня привода масляного насоса;

22) – Канал подвода масла в полость шатунной шейки;

24) – Полость в шатунной шейке;

25) – Трубка для чистого масла;

б) – Упорный подшипник коленчатого вала карбюраторных двигателей:

7) – Крышка распределительных шестерён;

10) – Задняя неподвижная шайба;

11) – Передняя неподвижная шайба;

14) – Крышка коренного подшипника;

16) – Упорная вращающаяся шайба;

17) – Распределительная шестерня;

в) – Коленчатый вал дизельного двигателя ЯМЗ-240Б:

На носке коленчатого вала закрепляется одна либо две (двигатель Д-240) шестерни (17) и (18), которые передают вращение газораспределительному механизму и прочим механизмам двигателя, маслоотражательная шайба (6) и шкив (21) привода вентилятора. В двигателях ЗМЗ-53, ЗИЛ-130 и прочих на конце носка смонтирован храповик для проворачивания коленчатого вала посредством специальной рукоятки. На хвостовике коленчатого вала (за задним коренным подшипником) на некоторых двигателях выполнена маслосгонная резьба. Передний и задний концы коленчатого вала (в местах выхода из блок-картера) уплотнены сальниками.

С целью снижения массы коленчатого вала в высокооборотных двигателях шатунные шейки изготавливаются полыми. Данная полость (24) [рис. 2, а)] служит для центробежной очистки масла, которое поступает к шатунным шейкам. При увеличении относительных диаметров коренных и шатунных шеек возникает перекрытие шеек. Особенно большое перекрытие получается в низкооборотных двигателях. И в данном случае полости (19) [рис. 3] в шатунных шейках размещают наклонно. Жёсткость коленчатого вала возрастает с увеличением перекрытия шеек.

Рис. 3. Кривошипно-шатунный механизм дизельного двигателя СМД.

2) – Шестерня привода масляного насоса;

5) – Втулка верхней головки шатуна;

10) – Поршневое маслосъёмное кольцо;

11) – Поршневые компрессионные кольца;

12) – Вкладыши коренных подшипников;

14) – Маховик коленчатого вала;

16) – Фланец крепления маховика;

18) – Шестерня привода газораспределения;

19) – Масляная полость шатунной шейки;

21) – Крышка нижней головки шатуна;

22) – Вкладыш шатунного подшипника;

У большей части двигателей в коленчатом валу выполняются сверления для подвода масла к шатунным и коренным подшипникам.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала
  • Правообладателям
  • Политика конфиденциальности

  Механика © 2023
  Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/shemy-kolenchatyh-valov-dvigateley-chetyrehtsilindrovogo

  📺 Видео

  Как работает двигатель внутреннего сгорания автомобиля?Скачать

  

  Смазка коленвала и шатунных шеек, принцип работы и особенности разных конструкцийСкачать

  

  Дефектовка коленчатых валовСкачать

  

  Как устроен коленвал двигателя и для чего он нуженСкачать

  

  Как быстро грохнуть двухтактный двигатель.Скачать

  

  Коленвал и с чем его едятСкачать

  

  Коленчатый вал двигателя компоновки W8Скачать

  

  Как правильно затянуть коленвалСкачать

  

  Как крутится коленвал и работает поршень и как смазываются пальцы. BMW & Mercedes.Скачать

  

  Проверка коленчатого вала на твердость и биениеСкачать

  

  Полировка коленвала ❤️‍🔥 #ремонтдвс #шлифовкаколенвала #ремонтколенвала #коленчатыйвал #ремонтавтоСкачать

  

  Почему кардан не должен быть прочным | Механика | #кардан #ремонткардановСкачать

  

  доработка маслоканалов коленвалаСкачать

  

  как снять напряжение с коленвала после сборки мотораСкачать

  

  Способы ремонта коленчатых валов, оборудование и приспособление, применяемое прСкачать

  

  Коленвал 16-03-112СП Д160, Д180 ЧТЗ ОбзорСкачать