Уравновешивание двухцилиндрового V-образного двигателя
Двухцилиндровый V-образный двигатель с общим кривошипом имеет угол между осями цилиндров, или угол развала цилиндров, ? = 90° (рис. 1.34). В этом случае промежуток между вспышками равен для четырехтактных двигателей 450–270°, а для двухтактных – 90–270° .
Неуравновешенные силы по цилиндрам:
левый цилиндр,
;
правый цилиндр,
;
для обоих цилиндров .
Рассмотрим уравновешивание сил инерции первого порядка:
.
Рис. 1.34. Уравновешивание V-образного двухцилиндрового двигателя
Угол между направлениями силы R1 и осью левого цилиндра составляет 45°. Таким образом, сила R1 постоянна по величине и всегда направлена по радиусу кривошипа, а потому может быть полностью уравновешена при помощи двух противовесов, установленных на продолжении щек коленчатого вала. Из уравнения:
определяют массу противовесов
,
где тx1 – масса каждого противовеса;
?1 – расстояние от центра тяжести массы тx1 до оси коленчатого вала.
Полученные зависимости справедливы при условии, что оси правого и левого цилиндров находятся в одной плоскости (например, при вильчатых или прицепных шатунах).
В V-образных автомобильных и тракторных двигателях обычно применяют шатуны, расположенные на одной шейке рядом. Вследствие этого оси цилиндров находятся в разных плоскостях, и на двигатель действует дополнительный момент. Момент действует в плоскости, которая перпендикулярна плоскости колена, и вследствие его незначительности обычно не учитывается.
Равнодействующая сил инерции второго порядка:
.
Поскольку силы P2jЛ и P2jП всегда равны по абсолютной величине и противоположны по знаку, их равнодействующая R2действует всегда по горизонтали, причем при значениях угла поворота коленчатого вала 0–45°, 135–225° и 315–360° она направлена влево, а при значениях углах 45–135° и 225–315° – вправо.
Сила R2 может быть уравновешена только при помощи противовесов, установленных на двух дополнительных валах, вращающихся в разные стороны с угловой скоростью, равной удвоенной угловой скорости коленчатого вала (рис. 1.34).
.
Масса противовесов составляет:
.
Чтобы не усложнять конструкцию двигателя, сила в этих двигателях обычно не уравновешивается.
Равнодействующую центробежных сил инерции можно уравновесить полностью при помощи противовесов, установленных на продолжении щек коленчатого вала.
.
Здесь .
Моменты всех сил инерции равны нулю по причине, рассмотренной ранее.
Только схема V-образного двухцилиндрового двигателя с углом развала цилиндров ? = 90° позволяет уравновесить равнодействующую сил инерции первого порядка путем установки противовесов на продолжении щек коленчатого вала, но эта схема не обеспечивает равномерного чередования вспышек ни для двух-, ни для четырехтактных двигателей.
Дата добавления: 2016-02-16; просмотров: 1252;