Уравновешенность кривошипно шатунного механизма двигателей
В трех цилиндровых рядных двигателях с расположением кривошипов под углом 120 градусов силы инерции первого
и второго порядков уравновешены. Неуравновешенными остаются только моменты от сил инерции первого и
второго порядков.
У четырехцилиндровых рядных двигателей не уравновешены силы инерции второго порядка. Как правило,
эти двигатели с рабочим объемом до 2,3 л не имеют
уравновешивающих валов, т.к. абсолютные величины
неуравновешенных сил инерции невелики. При большом рабочем объеме приходится устанавливать уравновешивающие валы.
Хорошей уравновешенности для четырехтактных четырехцилиндровых двигателей удастся добиться при
оппозитном расположении цилиндров (автомобили
Subaru, Porsche, Volkswagen с воздушным охлаждением).
Правда, при этом остаются неуравновешенными моменты от сил инерции второго порядка.
У пяти цилиндровых рядных двигателей с расположением шатунных шеек коленчатого вала под углом 144 градуса
положения коленчатого вала силы инерции первого и
второго порядков уравновешены. Неуравновешенными
остаются моменты от сил инерции первого и второго
порядков.
Кроме уравновешенности важным требованием к двигателю является равномерное протекание пиковых значений крутящего момент а, т.е. в 2-х цилиндровом двигателе рабочий ход должен быть через 360 градусов, в 3-х цилиндровом — через 240 градусов, в 4-х цилиндровом — через 180 градусов и. т.
д. В двухцилиндровых двигателях с рядным расположением цилиндров и коленчатым валом с шатунными шейками под углом 180 градусов неуравновешенными остаются только силы инерции второго порядка и момент от сил инерции первого порядка. Но в данном варианте вступает в
действие другое наиболее важное требование: равномерное чередование сил от давления газов. Поэт ому двигатели с таким расположением шатунных шеек применяются
только на двухтактных двигателях. В шестицилиндровых
двигателях с V-образным расположением цилиндров
под углом 60 градусов и шестью кривошипами под углом 60 градусов при
равномерном чередовании вспышек через 120 градусов равнодействующие силы инерции первого и вт орою порядков
и центробежных сил равны нулю. Уравновешивание моментов сил инерции первого порядка осуществляется с
помощью противовесов, устанавливаемых на продолжении двух крайних щек коленчатого вала. Для уравновешивания моментов от сил инерции второго порядка требуется установка двух валов с противовесами, вращающимися
с удвоенной скоростью по отношению к коленчатому валу. При угле развала между цилиндрами 90 градусов и угле между
шейками кривошипа 120 градусов углы между вспышками неравномерные (90 и 150 градусов). Остаются и моменты от сил инерции первого и второго порядков.
