Почему двигатели у автомобилей многоцилиндровые?

Четырехтактный цикл автомобильного двигателя происходит в течение двух оборотов коленчатого вала. При этом поршень через шатун подталкивает коленчатый вал только на протяжении полуоборота.

Остальные полтора оборота вращение коленчатого вала происходит за счет энергии, накопленной во время предыдущих циклов. Кроме того эти полтора оборота перемещение поршня в цилиндре происходит при помощи коленчатого вала. В результате получается очень неравномерное вращение.

А это рывки при движении, повышенные вибрации.

Что делать в таком случае?

Самый простой выход – увеличить массу маховика. Этот тяжелый металлический «блин» на конце коленчатого вала за счет своей массы как раз и будет сглаживать неравномерность, и создавать запас энергии. Именно так и поступали на первых автомобильных двигателях.

Маховики там ставили внушительного размера.

Построить мощный одноцилиндровый двигатель сложно. Поршень и цилиндр получатся огромного размера.

Этих недостатков нет, или они проявляются значительно меньше у многоцилиндровых двигателей. Наиболее распространенная конструкция на сегодняшний день это четырехцилиндровый двигатель, у которого цилиндры размещены в один ряд.

многоцилиндровые двигатели

Рабочие циклы у такого двигателя организованы по цилиндрам таким образом, что такты рабочего хода происходят каждые пол-оборота коленчатого вала. В результате вращение вала более равномерное, да плюс еще помощь маховика.

Последовательность работы цилиндров: первый, третий, четвертый, второй. Так происходит на большинстве двигателей. Редко встречается другая последовательность: первый, второй, четвертый, третий.

Наиболее самоуравновешена конструкция двигателя с шестью цилиндрами в один ряд. В нём рабочие циклы смещены на сто двадцать градусов угла поворота коленчатого вала. Такую схему любит применять компания БМВ, в частности на её родстере Z4, мощном спортивном автомобиле.

Схем расположения цилиндров двигателя большое количество. Но на автомобилях чаще всего, кроме рядных, применяют V-образные двигатели. Это двигатели, в которых цилиндры располагаются в два ряда под углом. Чаще всего угол развала равен 90 градусов. Это связано с компоновочными соображениями.

v-obraznyyi-dvigatel

Такой двигатель получается невысоким, форма его близка к параллелепипеду. Некоторые фирмы, в частности Субару, применяют схему с углом развала в 180 градусов. Двигатель (его называют оппозитным) при этом выходит плоским, что в целом понижает центр тяжести автомобиля, а это ценят любители быстрой езды.

Раньше на автомобилях применялись двигатели с углом развала 60 градусов. Сейчас нет, двигатель получается слишком высокий, вписать его в моторный отсек сложно.

Иногда у V-образных двигателей сложно добиться самоуравновешенности, получив одинаковый угол поворота коленчатого вала между тактами рабочего хода в разных цилиндрах. Например, широко распространенный шестицилиндровый V-образный двигатель с углом развала 90 градусов.

В нем такты смещены на 90 и 150 градусов угла поворота коленчатого вала. Для того, чтобы уменьшить вибрации двигателя, конструкторы устанавливают в нем дополнительные балансировочные валы.

Добавить комментарий