Четырехцилиндровый двигатель (Часть 1)

Равномерность работы многоцилиндрового двигателя обеспечивается в том случае, если чередование рабочих ходов в его цилиндрах происходит через равные углы поворота коленчатого вала. Рабочий цикл в четырехтактном двигателе совершается за два оборота коленчатого вала, т.е. за поворот вала на 7200.

Для определения угла, через который в цилиндрах будут повторяться одноименные такты (допустим, такты расширения), необходимо 7200 разделить на число цилиндров двигателя. В четырехцилиндровом двигателе такт расширения совершается через 720: 4 = 1800 новатора коленчатого вала. За каждые два оборота коленчатого вала в четырехтактном четырехцилиндровом двигателе происходит четыре такта расширения, четыре такта выпуска и т. д., т.е. рабочий цикл повторяется 4 раза.

Рис. 15 - Продольный разрез двигателя автомобиля ГАЗ-53-12:

1- поддон; 2 — шкив коленчатого вала; 3 — храповик; 4 — распределительный вал; 5 — датчик ограничителя частоты вращения; 6 — водяной насос; 7 — вентилятор; 8 — полнапаточный масляный фильтр; 9 — карбюратор: 10 — распределитель зажигания: 11 — блок цилиндров: 12 — маховик; 13 — коленчатый вал; 14 — крышка коренного подшипника; 15 — шатун первого цилиндра (правого по ходу ряда); 16 — шатун пятого цилиндра (левого по ходу ряда).

Поскольку чередование одноименных тактов происходит через 1800 поворота коленчатого вала, то и шатунные шейки вала должны быть расположены под углом 1800 одна к другой, т.е. лежать в одной плоскости. Шатунные шейки первого и четвертого цилиндров направлены в одну сторону относительно оси коленчатого вала, а шатунные шейки второго и третьего цилиндров — в противоположные (рис. 13, а). Такая форма коленчатого вала обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов в цилиндрах и удовлетворительную уравновешенность двигателя, так как все поршни одновременно приходят в крайние положения (два поршня верх и два вниз).

Последовательность чередования (за рабочий цикл) одноименных тактов в различных цилиндрах двигателя называют порядком работы цилиндров двигателя. Порядок работы четырехцилиндровых четырехтактных двигателей может быть 1 — 3 — 4 — 2 или 1 — 2 — 4 — 3.

Рис. 16 - Поперечный разрез двигателя автомобиля ГАЗ-53-12:

1 — маслоприемник; 2 - поддон; 3 — стартер; 4 — коленчатый вал; 5 — блок цилиндров; 6 — поршень; 7 — головка блока; 8 — впускной клапан; 9 — коромысло; 10 — кран отопителя; 12 — карбюратор; 13 — крышка головки блока: 14 — выпускной клапан; 15 — выпускной трубопровод; 16 — гильза цилиндра; 17 — кронштейн крепления двигателя; 18 — поршневое кольцо; 19 –шатун.

При выборе порядка работы двигателя конструкторы стремятся как можно равномернее распределить нагрузку на шатунные и коренные шейки коленчатого вала. Максимальные нагрузки на шейки коленчатого вала возникают в те моменты, когда в цилиндрах ковер-карины завершаются такты расширения (рабочие ходы).

Рис. 17 - продольный разрез двигателя автомобиля ЗИЛ-130:

1 — шкив коленчатого вала; 2 — храповик; 3 — блок цилиндров; 4 — указатель установки зажигания; 5 — датчик ограничителя частоты вращения; 6 — упорный фланец; 7 — водяной насос; 8 — шкив водяного насоса; 9 — ремень привода генератора; 10-ремень привода компрессора; 11 — топливный насос; 12 — штанга насоса; 13 — фильтр тонкой очистки топлива; 14 — карбюратор; 15 — трубам вентиляции картера; 16 — центрифуга; 17 — датчик указателя температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения; 18 — распределительный вал; 19 — сальник заднего коренного подшипника; 20 — сцепление; 21 — поддон; 22 — маслоприемник;.23 — коленчатый вал; 24 — упорная шайба; 25 — шестерня коленчатого вала.

Рис. 18 - Поперечный разрез двигателя автомобиля ЗИЛ-l30:

1 — масляный насос: 2 — блок цилиндров; 3 — поршень; 4 — выпускной трубопровод; 5 — крышка головки блока; 6 — коромысло; 7 — головка блока; 8 — штанга коромысла; 9 — центрифуга; 10 — карбюратор; 11 — корпус; 12 — впускной трубопровод; 13 — распределитель зажигания; 14 — указатель уровня масла; 15 — свеча зажигания; 16 — шитою свечей; 17 — толкатель; 18 — стартер; 19 — шатун; 20 — коленчатый вал: 21 — поддон; 22 - маслоприемник.

Рассмотрим последовательность чередования рабочих ходов в цилиндрах. Если, например, в первом цилиндре за первую половину оборота коленчатого вала (0-180°) происходит рабочий ход, то за вторую его половину (18003600) рабочий ход будет осуществляться в третьем цилиндре, за первую половину второго оборота (36005400) — в четвертом цилиндре и за вторую половину второго оборота (54007200) — ВО втором цилиндре. Следовательно, порядок работы двигателя привода распределителя зажигания.