Порядок работы цилиндров двигателя: просто о сложном

А что если сделать 3, 5 или 6 «котлов»?

Ну, а если у нас например, 5 цилиндров. В этом случае получается, что угол между соседними поршнями будет 72°, и это никак не способствует балансировки, так как поршни не будут находиться в противофазе. Это усилит вибрации и толчки.

Есть модели двигателей с пятью цилиндрами, но они обычно имеют дополнительные валы для стабилизации, что усложняет конструкцию. Также дополнительный «горшок» водители зачастую просто отключают.

Пятицилиндровый мотор в разрезе

Аналогично работает и трехцилиндровый мотор.

Ну, а как же 6-цилиндровые? Обычно ими укомплектовываются мощные и дорогие автомобили. В целом они похожи на два составленных трехцилиндровых мотора. Соответственно имеют такие же проблемы. Поэтому, их оснащают различными валами и балансировщиками.

Шестицилиндровый мотор со снятой ГБЦ

А вот распространение моторов с 6 цилиндрами связано с особенностями четырехцилиндровых агрегатов. Дело в том, что 4 цилиндра при объеме свыше 2,5 литров становятся хуже сбалансированными, а также оказываются менее эффективными, тут также нужны дополнительные детали для балансировки. Поэтому, просто не имеет смысла выеживаться, если можно просто добавить цилиндры, все равно по сложности моторы будут одинаковыми.

Устройство двигателя ГАЗ 52

Новое обозначение этого силового устройства ГАЗ 52-01. Такая маркировка была присвоена ему в результате модернизации мотора ГАЗ-51. Основная цель была достигнута, максимальная мощность форсированного двигателя ГАЗ 52 стала равна 75 лошадиных сил.

Перечень целевых изменений в конструкции:

Обновленные поршни, изготовлены из алюминиевых сплавов АЛ-30 с повышенным содержанием кремния.
При изготовлении вкладышей подшипников (шатунных, коренных) используются уникальные технологии. Заготовки состоят из: стальной ленты, медно-никелевой прослойки, свинцового сплава СОС-6/6, обладающего антифрикционными свойствами, способствующими повышению устойчивости подшипниковых вкладышей против истирания.
Материал изготовления выпускных клапанов – жаростойкая сталь марки 55Х20Г9АН4 или ЭП-303.
В конструкцию двигателя был введен карбюратор К-84МИ или К-126Е, состоящий из двух камер
Впускной коллектор измененного вида.
Топливный насос модели Б-9Б, производительностью не менее 140 литров в час.
Установлена система вентиляции открытого типа.
Воздушный фильтр в комбинированном исполнении (инерционно масляный). Фильтрующий элемент изготовлен из высококачественного капрона.

Показатель степени сжатия остался без изменений – 6,2. С целью унификации с узлами и деталями двигателей автомобилей семейства ГАЗ-53, многие элементы не претерпели изменений. Список соответствующих унифицированных деталей и узлов:

коленвал;
блок цилиндров;
газовые магистрали;
картер системы смазки;
вентиляционных фильтр картера;
пусковой подогреватель и пр.

Технические характеристики двигателя ГАЗ 52

Тип мотора	карбюратор К-126И
Количество цилиндров	6
Число тактов	4
Расположение клапанов	нижнее
Развиваемая мощность	75 лошадиных сил при 2800 об/мин
Степень сжатия	6,2 – 6,7
Крутящий момент	21 кгс. м при 1600 – 2000 об/мин
Рабочий объем двигателя ГАЗ 52	3485 куб. см
Работа смазочной системы	методом разбрызгивания и под напором
Тип масляных фильтров	тонкой, грубой очистки
Система охлаждения	жидкостная, циркуляция воды–принудительная
Топливо	бензин А-66, 72, 76
Емкость бензинового бака	90 литров
Свечи зажигания	А-11
Количество охлаждающей жидкости в системе	16 литров
Удельный расход топлива	20 л на 100 км пути
Вес двигателя ГАЗ 5	250 кг, (306 кг в сборе с КПП и сцеплением)
Диаметр цилиндра	82 мм
Длина хода поршня	110 мм
Формула работы цилиндров	1-5-3-6-2-4
Материал изготовления блока цилиндров	чугунное литье
головки ГБЦ	алюминиевый сплав
поршней	алюминиевый высококремнистый сплав
пальцев	сталь
коленвала	стальная ковка
подшипников	триметаллические вкладыши
распредвала	стальная ковка
Тип масляного насоса	односекционный шестеренчатый
Топливный насос	диафрагменного типа
Период выпуска двигателя	51 год (с 1964 по 1993 гг.)

Немного истории

Начало ХХ века ознаменовалось целой кучей патентов в области автопромышленности. Двигатели, шины, диски, формы кузова и т.п. Все это ознаменовало масштабный скачок автомобильной индустрии, выдвинув ее едва ли не в первые промышленные дивизионы. Большинство технологий, используемых при сборке современных автомобилей, были зачаты в те самые годы. Нашим современникам осталось лишь отточить их до нынешнего вида.

Патент на первый восьмицилиндровый двигатель не так давно отметил свое столетие. Правда об автомобилях с таким объемом мотора тогда речи не шло – скорее небольшие корабли и молодые образцы авиатехники. А вот с 1914 года немногие тогдашние автолюбители могли ощутить гул работы цилиндров 8 цилиндрового авто двигателя. Его объем на тот момент не превышал 4х литров. Были, конечно, и более ранние опыты с установкой такого движка на авто, но упоминать о них смысла нет, так как они очень быстро сходили на нет, не оставив для нас ни одного рабочего прототипа.

Порядок работы четырехцилиндрового и шестицилиндрового двигателей

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

Передвижные электростанции

Для обеспечения наиболее плавной и уравновешенной работы двигателя устанавливают определенное чередование тактов, при котором в разных цилиндрах одновременно не происходит одинаковых тактов.

Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называется порядком работы двигателя. В четырехтактном четырехцилиндровом двигателе за каждый полуоборот коленчатого вала совершается рабочий ход. Порядок работы четырехцилиндрового двигателя может быть следующим: 1-2-4-3 (двигатель ГАЗ-МК) или 1-3-4-2 (двигатель КДМ-100).

В четырехцилиндровом двигателе за два оборота коленчатого вала совершается четыре рабочих хода, а в шестицилиндровом — шесть.

Порядок работы шестицилиндрового двигателя может быть следующим: 1-5-3-6-2-4; 1-4-2-6-3-5; 1-2-4-6- 5-3 или 1-3-5-6-4-2. Наибольшее распространение получил первый порядок работы, т.е. 1-5-3-6-2-4. По этому порядку работают двигатели 1Д6 передвижных электростанций ПЭС-100.

Кривошипы коленчатого вала шестицилиндрового двигателя попарно расположены под углом 120° (рис. 1), поэтому рабочие ходы перекрывают друг друга на 60°, чем достигается равномерная работа двигателя.

В восьмицилиндровом четырехтактном двигателе кривошипы коленчатого вала располагаются попарно под углом 90” (720°: 8 = 90°).

Многоцилиндровые однорядные двигатели хотя и обеспечивают равномерную работу, но имеют коленчатый вал большой длины, что приводит к значительной вибрации и увеличению га баритов, а следовательно, и веса двигателя. Для устранения ука занных недостатков применяют двухрядное расположение ци линдров под углом 90°. Такие двигатели принято называть с V-образным расположением цилиндров.

Рис. 1. Схема шестицилиндрового однорядного двигателя: 1 — коренные подшипники, 2 — шатунные подшипники, 3 — щека коленчатого вала.

На электростанциях ДЭС-200 в качестве первичного двигате ля применяются V-образные дизели 1Д12 с расположением ци линдров в два ряда (по шесть цилиндров в каждом ряду). Ко ленчатые валы этих дизелей имеют по шести кривошипов.

Читать далее: Назначение и устройство синхронных генераторов

Категория: — Передвижные электростанции

Немного о ДВС

Знание об устройстве и работе автомобиля пойдет большим плюсом в личное дело любого автолюбителя. Особенно это касается движка – важнейшего элемента и сердца железного коня. ДВС имеет уйму разновидностей – начиная от типа горючего и заканчивая уникальными для каждого авто мелкими нюансами.

Но суть работы примерно одинакова:

Горючая смесь (топливо и кислород, без которого ничего гореть не будет) попадает в цилиндр двигателя и воспламеняется свечей зажигания.
Энергия взрыва смеси толкает поршень внутри цилиндра, который, опускаясь, вращает коленвал. При вращении, коленвал поднимает к распределительному валу (который отвечает за подачу смеси через клапана) следующий цилиндр.

Благодаря последовательной работе цилиндров, коленвал находится в постоянном движении, образуя крутящий момент. Чем больше цилиндров – тем легче и быстрее будет вращаться коленвал. Вот и нарисовалась схема, знакомая даже школьникам, не разбирающимся в матчасти – больше цилиндров – мощнее мотор.

Клапана, их назначение, работа 4-тактного двигателя

Клапан двигателя одновременно является и деталью, и последним звеном механизма газораспределения. Он представляет собой подпружиненный элемент, в состоянии покоя перекрывающим впускное либо выпускное отверстие. При проворачивании распредвала находящийся на нем кулачок давит на клапан и опускает его, открывая тем самым соответствующее отверстие

На каждом цилиндре устанавливается не менее двух клапанов. В более дорогих моделях двигателей их ставится четыре. Количество клапанов в большинстве случаев четное, их назначение – открытие различных групп отверстий: одни предназначены для впускных, вторые – для выпускных.

Клапаны выпускные работают по тому же принципу, но выполняют иную функцию. Они предназначены для удаления выхлопных газов в выпускной коллектор. Цикл работы 4 цилиндрового двигателя представляет собой последовательность из четырех процессов, называемых «рабочим циклом». Рассмотрим его на примере бензинового четырехтактного ДВС, устанавливаемого в большинстве легковых автомобилей.

1. Впуск.

В камере сгорания начинается преобразование энергии и первый этап – реакция горения топливовоздушной смеси. Поршень при этом из верхней мертвой точки перемещается вниз, возникает разрежение и происходит впуск горючего. В это время впускной клапан открыт, выпускной находится в закрытом положении. В инжекторных двигателях подача топлива осуществляется форсункой.

2. Сжатие.

После того, как камера сгорания заполнилась смесью паров бензина и воздуха, при вращательных движениях коленвала поршень переходит в нижнюю позицию. Впускной клапан постепенно закрывается, а выпускной – по-прежнему закрыт.

3. Рабочий ход.

Третий этап рабочего цикла – самый важный. Именно на нем энергия сгорающего топлива переходит в механическую, приводящую в движение коленвал.

При перемещении поршня вниз газы интенсивно расширяются, высвобождая энергию. На данном этапе коленвалупередается разгонное ускорение. На всех других тактах цикла двигатель только получает энергию от коленвала, не вырабатывая ее.

4. Выпуск.

Это последний такт рабочего цикла. На нем газы, совершившие полезную работу, выпускаются из цилиндра, высвобождая место для поступления следующей порции топливовоздушной смеси.

На этом этапе газы находятся под давлением, значительно превышающем атмосферное. Коленчатый вал через шатун передвигает поршень к верхней мертвой точке. Выпускной клапан открывается, газы выталкиваются наружу через выхлопную систему.

Рабочий цикл дизельных двигателей несколько отличается от бензиновых. На впуске всасывается лишь воздух, а горючее в камеру сгорания впрыскивается топливным насосом уже после сжатия воздушной массы. Воспламенение дизтоплива происходит при контакте с сжатым воздухом.

Подготовка автомобиля

Машина, над которой проводятся манипуляции, размещается на ровной поверхности. Водительская кабина откидывается и фиксируется. Демонтируется верхняя часть механизма распределения газов, отключается помпа.

КамАЗ 43118:

Приборы:

Ключи: рожковый на 13, кольцевой на 14;
Отвёртки;
Стальной стержень;
Комплект измерительных пластин.

Фиксация поршня основной камеры вверху

Проконтролировать, силу фиксации крепления головок камер;
Устройство стопора маховика переместить вниз;
Демонтируйте защитную пластину кожуха маховика;
Стальной стержень введите в отверстие маховика, поворачивайте по часовой стрелке до стопора изделия.Положение – начало впрыска смеси (цилиндр первый).

Фиксатор маховика, двигатель КамАЗ:

Настройка зазоров

Проверните маховик (2 отверстия – 60°, каждое по 30°);
Настройте промежутки первой пары камер (1-я и 5-я). Кольцевым ключом на 14 отпустите гайки
регулировочных винтов. Пластиной 0,3 отрегулируйте клапан впуска, пластиной 0,4 – выпуска.
Зафиксируйте гайку, усилие 33-41 Нм.
Настройте промежутки в камерах с первой по восьмую.

Особенности устройства системы зажигания двигателя ГАЗ 53

От качества работы элементов системы зажигания зависят такие показатели:

Мощность искры.
Своевременность ее образования.
Полнота сгорания топливовоздушной смеси.

При стабильной работе силового агрегата на электродах появляется электрическое напряжение, необходимое для успешного искрообразования. Если искра слабая или вообще отсутствует, снижаются мощностные показатели двигателя внутреннего сгорания, возрастает потребление горючего. Мощность искры зависит от расстояния между электродами (зазоров) и величины напряжения.

Основные причины, приводящие к сбоям в работе системы зажигания двигателя ГАЗ 53:

Искра не образуется при перегреве катушки и коммутатора. При этом двигатель не заводится пока не снизится их температура, чтобы появилась искра.
Пробой и искрение высоковольтных проводов.
Подгорание контактов подвижного бегунка на трамблере.
Прогорание крышки распределителя в местах расположения пружины.
Выход из строя свечей зажигания.

С целью предотвращения перегрева двигателя, рекомендуется отрегулировать процесс зажигания. Для это производится настройка зазоров между электродами системы с помощью специального устройства под названием «автомобильный стробоскоп». При помощи данного прибора опытные мастера настраивают и контролируют угол опережения зажигания.

При раннем зажигании возникают следующие неисправности:

выход из строя прокладки головки блока ГБЦ (пробой);
прогорание поршней;
клапанов.

При запаздывании искрообразования:

возрастает расход бензина;
перегревается двигатель.

Порядок регулировки

Порядок

Регулировку клапанов ГАЗ-53 должен выполнять человек, имеющий хотя бы минимальное представление о работе двигателя внутреннего сгорания и опыт починки автомобиля.

Существуют два основных способа настройки. Второй метод применяется в основном для автомобилей со значительным пробегом. Каждый из них исполняется только на холодном моторе, так как при нагреве детали мотора расширяются – выставить зазор корректно не представляется возможным. Для этого применяются контргайка и винт под отвёртку для регулировки, которые крепятся на плечо коромысла.

Первый способ:

Порядок регулировки клапанов ГАЗ-53

Поршень цилиндра №1 докручивается до отметки верхней мёртвой точки. Метки на шкиве и зубчатом указателе, прикреплённом к торцу движка, должны совпадать. По заводским рекомендациям зазор между ножкой клапана и кулачком коромысла должен составлять 0,25–0,3 мм. При приличном пробеге ГАЗ-53 детали изнашиваются и указанный выше нормальный размер зазора несколько увеличивается. Водители со стажем рекомендуют использовать щуп толщиной 0,4 мм, но чаще оптимальная величина зазора определяется «на глаз». Ослабляя контргайку необходимо зафиксировать регулировочный винт посредством отвёртки

Выставляя зазор важно поворачивать винт медленно до полного зажатия щупа. Щуп удаляют, только убедившись в верности выполнения настройки

Те же манипуляции проделываются и для второго клапана на данном цилиндре. Прежде чем перейти к регулировке клапанов каждого последующего цилиндра коленчатый вал нужно провернуть на 90 градусов. Остальные клапаны настраиваются в такой последовательности цилиндров – 5, 4, 2, 6, 3, 7, 8.

Работа восьмицилиндрового У-образного двигателя

Угол развала (угол между рядами цилиндров) равен 90° (рис 2.6, б).

Так как одноименные такты в цилиндрах начинаются через 90° угла поворота коленчатого вала, то и шатунные шейки также располагаются под углом 90°, т. е. крестообразно. На первой шейке крепятся шатуны первого и пятого цилиндров, на второй — второго и шестого, на третьей — третьего и седьмого и на четвертой — четвертого и восьмого. Такая конструкция обеспечивает чередование одноименных тактов через каждые 90° угла поворота коленчатого вала, что способствует его равномерному вращению. Порядок работы восьмицилиндрового двигателя 1—5—4—2—6—3—7—8. Работа данного двигателя показана в табл. 2.4. В любой момент времени в двух цилиндрах происходят одинаковые рабочие процессы, поэтому двигатель работает равномерно.

Таблица 2.4.

Работа У-образного восьмицилиндрового двигателя

Оборот коленчатого вала

Угол пово-рота коленчатого вала, °

“Trade in” или меняем авто “ключ в ключ”

Услуга “Trade in” подразумевает продажу автомобиля с пробегом, вырученные средства с которой идут в счет оплаты новой модели. Таким способом владельцу остается заплатить фиксированную сумму для того, чтобы пересесть в новое транспортное средство.Обмен автомобилей “ключ в ключ” отличается от предыдущей услуги тем, что владелец меняет свой автомобиль на подходящую б/у модель при условии соответствующей доплаты.Эти два относительно новых способа покупки автомобилей исключают риск мошенничества, который распространен в случае, если авто продается “с рук” на рынке. Сделки оформляются ведущими авто компаниями в соответствии с действующим законодательством РФ.

21 Порядок работы многоцилиндрового двигателя

Порядок работы многоцилиндрового двигателя

зависит от типа двигателя (расположения цилиндров) и от количества цилиндров в нем.

Чтобы многоцилиндровый двигатель работал равномерно, такты расширения должны следовать через равные углы поворота коленчатого вала (т. е. через равные промежутки времени). Для определения этого угла продолжительность цикла, выраженную в градусах поворота коленчатого вала, делят на число цилиндров. Например, в четырехцилиндровом четырехтактном двигателе такт расширения (рабочий ход) происходит через 180° (720 : 4) по отношению к предыдущему, т. е. через половину оборота коленчатого вала. Другие такты этого двигателя чередуются также через 180°. Поэтому шатунные шейки коленчатого вала у четырех цилиндровых двигателей расположены под углом 180° одна к другой, т. е. лежат в одной плоскости. Шатунные шейки первого и четвертого цилиндров направлены в одну сторону, а шатунные шейки второго и третьего цилиндров — в противоположную сторону. Такая форма коленчатого вала обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов и хорошую уравновешенность двигателя, так как все поршни одновременно приходят в крайнее положение (два поршня вниз и два вверх).

Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы четырехцилиндровых отечественных тракторных двигателей 1—3—4—2. Это означает, что после рабочего хода в первом цилиндре следующий рабочий ход происходит в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Определенная последовательность соблюдается и в других многоцилиндровых двигателях.

При выборе порядка работы двигателя конструкторы стремятся равномернее распределить нагрузку на коленчатый вал.

Одноименные такты у четырехтактного шестицилиндрового двигателя совершаются через поворот коленчатого вала на 120°. Поэтому шатунные шейки расположены попарно в трех плоскостях под углом 120°. У четырехтактного восьмицилиндрового двигателя одноименные такты происходят через 90° поворота коленчатого вала и его шатунные шейки расположены крестообразно под углом 90° одна к другой.

В восьмицилиндровом четырехтактном двигателе за два оборота коленчатого вала совершается восемь рабочих ходов, что способствует его равномерному вращению.

Порядок работы восьмицилиндровых четырехтактных двигателей 1— 5—4—2—6—3—7—8, а шестицилиндровых 1—4—2—5—3—6.

Зная порядок работы цилиндров двигателя, можно правильно распределить провода по свечам зажигания, присоединить топливопроводы к форсункам и отрегулировать клапаны.

22 Силы и моменты, действующие в кмш одноцилиндрового двигателя

При такте «сгорание—расширение» сила Р1, приложенная к поршневому пальцу, слагается из двух сил:

силы P давления газов на поршень
силы инерции Pи (сила инерции переменна по величине и направлению)

Суммарную силу P1 разложить на можно две силы: силу S, направленную вдоль оси шатуна, и силу N, прижимающую поршень к стенкам цилиндра.

Силу S перенесем в центр шатунной шейки, а к центру коленчатого вала приложим две равные силе S и параллельные ей силы S1 и S2. Тогда совместное действие сил S1 и S создаст (на плече R) крутящий момент, приводящий во вращение коленчатый вал, а сила S2 нагрузит коренные подшипники и через них будет передаваться на картер двигателя.

Разложим силу S2 на две перпендикулярно направленные силы N1 и Р2. Сила N1 численно равна силе N, но направлена в противоположную сторону; совместное действие сил N и N1 образует момент Nl, который стремится опрокинуть двигатель в сторону, обратную вращению коленчатого вала. Сила P2 численно равная силе Р1, действует вниз, а сила Р действует на головку цилиндра вверх, т.е. в противоположную сторону. Разность между силами Р и P1 представляет собой силу инерции поступательно движущихся масс Ри. Наибольшей величины эта сила достигает в момент изменения направления движения поршня.

Вращающиеся массы шатунной шейки, щек кривошипа и нижней части шатуна создают центробежную силу Рц, направленную по радиусу кривошипа в от сторону центра вращения.

Таким образом, в кривошипно-шатунном механизме одноцилиндрового двигателя, кроме крутящего момента, возникающего на коленчатом валу, действует ряд неуравновешенных моментов и сил, как то:

реактивный, или опрокидывающий, момент Nl, воспринимаемый опорами двигателя через картер
сила инерции поступательно движущихся масс Ри, направленная по оси цилиндра
центробежная сила вращающихся масс Рц, направленная по кривошипу вала

Боковая сила N достигает наибольшей величины при расширении газов, когда поршень прижимается к левой стенке цилиндра, чем и объясняется ее обычно больший износ.

Кривошипно-шатунный механизм

Маховик поддерживает инерцию коленвала для вывода поршней из верхних или нижних крайних положений, а также для более равномерного его вращения.
Коленчатый вал преобразует линейное движение поршней во вращение и передает его через механизм сцепления на первичный вал КПП.
Шатун передает усилие, прикладываемое к поршню на коленчатый вал.
Поршневой палец создает шарнирное соединение шатуна с поршнем. Изготавливается из легированной высокоуглеродистой стали с цементацией поверхности. По сути является толстостенной трубкой со шлифованной наружной поверхностью. Бывает двух видов: плавающий или закрепленный. Плавающие свободно перемещаются в бобышках поршней и во втулке, запрессованной в головку шатуна. Не выпадает палец из этой конструкции благодаря стопорным кольцам, устанавливающимся в пазы бобышек. Закрепленные удерживаются в головке шатуна за счет горячей посадки, а в бобышках вращаются свободно.

http://www.vk-sto.by/blog/porjadok_raboty_cilindrov_v_tipovykh_dvs_na_4_6_8_cilindrov/2019-12-21-91
http://krutimotor.ru/poryadok-raboty-tsilindrov-dvigatelya/
https://reedr.ru/auto/poryadok-raboty-6-tsilindrovogo-dvigatelya/
https://carnovato.ru/porjadok-raboty-cilindrov-dvigatelja/
https://autolirika.ru/teoriya/poryadok-raboty-ryadnogo-4-cilindrovogo-dvigatelya.html

Очередность цилиндров

Цилиндры имеют номера, в документации их описывают в формате A-B-C-D, где вместо букв указывается цифровое обозначение. Порядок нумерации начинается со стороны цепи или ремня ГРМ — с самого удаленного от коробки передач цилиндра. Тот, что носит номер 1, называется главным.

Цилиндры оснащены клапанами, через которые осуществляется впуск и выпуск газов. Клапанами управляет специальное устройство – распределительный вал, на поверхности которого особым образом расположены специальные кулачки. Именно их расположение отвечает за порядок работы: профиль кулачка и его высота влияет на моменты закрытия-открытия, величину сечения прохода для газов, а также на то, как будет двигаться клапан в зависимости от текущего угла коленвала.

Один из вариантов распредвала:

Коленвал:

Цикл стандартного ДВС на 4 такта проходит за 2 оборота, или за 720 градусов (360 и 360). Расположенные на валу «коленца» смещены на некоторый угол таким образом, чтобы усилие с поршней двигателя постоянно передавалось на вал. Упомянутый угол – величина, зависящая от модели двигателя, тактности такового, и количества цилиндров.

Рассмотрим типичный порядок у некоторых двигателей.