Порядок роботи циліндрів у різних двигунах відрізняється, навіть з одним і тим самим кількістю циліндрів порядок роботи може бути різним. Розглянемо, у якому порядку працюють серійні двигуни внутрішнього згоряння різного розташування циліндрів та його конструктивні особливості. Для зручності опису порядку роботи циліндрів, відлік буде здійснюватися від першого циліндра, перший циліндр - це той, що спереду двигуна, останній, відповідно, біля коробки передач.
3-х циліндровий
У таких двигунах всього 3 циліндри і порядок роботи найпростіший: 1-2-3
. Запам'ятати легко і працює швидко.
Схема розташування кривошипів на колінвалі виконана у вигляді зірочки, вони розташовані під кутом 120 ° один до одного. Цілком можливо застосувати схему 1-3-2, але виробники не стали цього робити. Отже, єдиною послідовністю роботи трициліндрового двигуна є послідовність 1-2-3. Для врівноваження моментів від сил інерції таких двигунах застосовується противагу.
4-х циліндровий
Існують як рядні, так і опозитні чотири циліндрові двигуни, колінвали у них виконані за тією ж схемою, а порядок роботи циліндрів різний. Це пов'язано з тим, що кут між парами шатунних шийок дорівнює 180 градусів, тобто 1 і 4 шийки знаходяться на протилежних сторонах з 2 і 3 шийками.
1 і 4 шийки з одного боку, 3 і 4 - на протилежній. У рядному двигуні застосовується порядок роботи циліндрів 1-3-4-2 - це найпоширеніша схема роботи, так працюють практично всі машини, від Жигулів до Мерседеса, бензинові та дизельні. У ній послідовно працюють циліндри з розташовані на протилежних сторонах шийках колінвалу. У цій схемі можна застосувати послідовність 1-2-4-3, тобто поміняти місцями циліндри, шийки яких розташовані на одній стороні. Використовується у 402 двигуні. Але така схема зустрічається дуже рідко, у них буде інша послідовність у роботі розподільного валу.
Опозитний 4-циліндровий двигун має іншу послідовність: 1-4-2-3 або 1-3-2-4. Справа в тому, що поршні досягають ВМТ одночасно як з одного боку, так і з іншого. Такі двигуни найчастіше зустрічаються на Субару (у них майже всі оппозитники, крім деяких малолітражок для внутрішнього ринку).
5-ти циліндровий
П'ятициліндрові двигуни нерідко застосовувалися на Мерседесах або АУДІ, складність такого колінвала полягає в тому, що всі шийки шатуни не мають площини симетрії, і розгорнуті відносно один одного на 72° (360/5=72).
Порядок роботи циліндрів 5-циліндрового двигуна: 1-2-4-5-3
,
6-ти циліндровий
За розташуванням циліндрів 6-циліндрові двигуни бувають рядними, V-подібними і опозитними. У 6-циліндрового мотора є багато різних схем послідовності роботи циліндрів, вони залежать від типу блоку і коленвала, що застосовується в ньому.
Рядний
Традиційно застосовується такою компанією, як БМВ та деякими іншими компаніями. Кривошипи розташовані під кутом 120 ° один до одного.
Порядок роботи може бути трьох видів:
1-5-3-6-2-4
1-4-2-6-3-5
1-3-5-6-4-2
V-подібний
Кут між циліндрами у таких двигунах становить 75 чи 90 градусів, а кут між кривошипами становить 30 і 60 градусів.
Послідовність роботи циліндрів 6-циліндрового V-подібного двигуна може бути наступною:
1-2-3-4-5-6
1-6-5-2-3-4
Опозитний
6-ти циліндрові оппозитники зустрічаються на автомобілях марки Subaru, це традиційне компонування двигунів для японців. Кут між кривошипами коленвала становить 60 градусів.
Послідовність роботи двигуна: 1-4-5-2-3-6.
8-ти циліндровий
У 8-ми циліндрових двигунах кривошипи встановлені під кутом 90 градусів один до одного, так як у двигуні 4 такти, то на кожен такт працює по 2 циліндри одночасно, що позначається на еластичності двигуна. 12-ти циліндровий працює ще м'якше.
У таких двигунах, як правило, найбільш популярною використовується та сама послідовність роботи циліндрів: 1-5-6-3-4-2-7-8 .
Але Феррарі використала іншу схему- 1-5-3-7-4-8-2-6
У цьому сегменті кожен виробник використав йому лише відому послідовність.
10-ти циліндровий
10-циліндровий не особливо популярний мотор, рідко виробники використовували таку кількість циліндрів. Тут можливі кілька варіантів послідовностей займання.
1-10-9-4-3-6-5-8-7-2 - використовується на Dodge Viper V10
1-6-5-10-2-7-3-8-4-9 - BMW заряджених версій
12-ти циліндровий
На самих заряджених машинах ставили 12-циліндрові двигуни, наприклад, Феррарі, Ламборгіні або більш поширені у нас Фольцвагенівські двигуни W12.
Якщо так подумати, то навіщо нам, звичайним автолюбителям знати лад, у якому працюють циліндри автомобіля? Ну, працюють справно і, слава богу. Так, звичайно, це заперечувати складно і цілком безглуздо, але тільки до того моменту, поки Вам не захочеться налаштувати запалювання своїми руками або зайнятися регулюванням клапанних зазорів. І тоді ці знання про порядок роботи автомобільних циліндрів будуть абсолютно не зайвими. Захочете Ви приєднати дроти високої напруги до свічок або трубопроводи з високим тиском дизеля. А раптом Ви вирішите перебрати головку блоку циліндрів? Погодьтеся з тим, що трохи безглуздо їхатиме на СТО з потребою правильної установки високовольтних проводів. Та й як Ви це зробите, коли двигун щось троїть?
Порядок роботи циліндрів, що це означає?
Послідовність, з якою чергуються однойменні такти у різних циліндрах називається порядком роботи циліндрів. Від яких чинників залежить даний параметр? Від чого залежить порядок циліндрів? Є кілька таких, і ми їх зараз перерахуємо:
- розташування циліндрів у двигуні: рядне або V-подібне;
Кількість циліндрів;
Конструкція розподільчого валу;
Конструктивні особливості та тип колінчастого валу.
Фази циліндрів
Робочий цикл автомобільного двигуна поділяється на газорозподільні фази.Їх послідовність повинна поступово розподілятися на колінчастий вал за силою їхнього впливу. Тільки в такому випадку двигун працюватиме рівномірно. Необхідною та суворою умовою є знаходження циліндрів, що працюють послідовно, щодо один одного. Вони просто не повинні розташовуватися поряд. Саме з цією метою виробники двигунів розробляють схеми, в яких вказано порядок роботи циліндрів мотора. Але всі схеми поєднує єдиний чинник: порядок роботи всіх циліндрів починається головного циліндра під номером один.
Різні двигуни – різний порядок роботи
Однотипні двигуни з різними модифікаціями можуть мати відмінності у роботі циліндрів. Візьмемо двигун ЗМЗ для прикладу. Порядок роботи 402-го двигуна такий - 1-2-4-3, хоча 406-го циліндри працюють зовсім в іншому порядку - 1-3-4-2.
Якщо зануритися глибше в теорію роботи двигуна внутрішнього згоряння, але не сильно, щоб не заплутатися, то ми зможемо побачити таке: Чотирьохтактний двигун проходить свій повний робочий цикл за два обороти колінчастого валу.Якщо розглядати в градусах, це дорівнює 720 градусам. У двотактного двигуна – 3600 градусів. Щоб колінчастий вал постійно був під поршневим зусиллям, його коліна зміщують під певним кутом. Градус цього кута прямо залежить від тактності двигуна та числа циліндрів. У рядного чотирициліндрового двигуна такти чергуються через кожні 1800 градусів. Порядок роботи такого мотора на автомобілях ВАЗ такий: 1-3-4-2, на автомобілях ГАЗ 1-2-4-3.Шестициліндровий рядний двигун працює за таким порядком: 1-5-3-6-2-4, чергування тактів становить 1200 градусів. Восьмициліндровий V-подібний двигун працює в такому режимі: 1-5-4-8-6-3-7-2, займання відбуваються з інтервалом 900 градусів. Цікавим є порядок роботи дванадцятициліндрового W-подібного двигуна: 1-3-5-2-4-6 – робота лівих головок блоку циліндрів, а правих: 7-9-11-8-10-12
Для того, щоб Ви не плуталися з усіма цими цифровими порядками, розглянь один приклад. Візьмемо восьмициліндровий двигун вантажного автомобіля ЗІЛ із наступним порядком роботи його циліндрів: 1-5-4-2-6-3-7-8. Розташування кривошипів знаходиться під кутом 900 градусів. Візьмемо перший циліндр, під час його робочого циклу відбувається 90 градусів обороту коленвала, потім цикл переходить на п'ятий циліндр і так послідовно в наступному порядку 4-2-6-3-7-8. В даному випадку один оборот колінчастого валу дорівнює чотирьом робочим циклам. Висновок з усього цього очевидний - двигун з вісьма циліндрами працює набагато рівномірніше і плавніше шестициліндрового.
Так, погодимося, що настільки глибокі знання в роботі циліндрів двигуна Вашої машини, швидше за все, не знадобляться. Але хоча б узагальнене уявлення про це Ви маєте мати. А якщо Вас наздожене необхідність зробити ремонт головки блоку циліндрів, тоді ці знання будуть точно не зайвими. Друзі, бажаємо Вам успіхів у вивченні цих премудростей!
У більшості випадків пересічному автовласнику зовсім не потрібно розуміти порядок роботи циліндрів двигуна. Однак ця інформація не потрібна доти, доки у автолюбителя не з'явиться бажання самостійно виставити запалення або відрегулювати клапан.
Ремонт, діагностика, сервіс - Порядок роботи циліндрів двигуна на різних авто - - Замовлення запчастин
Інформація про порядок роботи циліндрів двигуна автомобіля обов'язково знадобиться в тому випадку, якщо необхідно буде підключити високовольтні дроти або трубопроводи в дизельному агрегаті. Стати опубліковано в паблиці Машини. У таких випадках дістатися станції техобслуговування буває часом просто неможливо, а знань про те, як працює двигун не завжди достатньо.
Порядок роботи циліндрів двигуна – теорія:
Порядком роботи циліндрів називають послідовність, з якою відбувається чергування тактів у різних циліндрах силового агрегату. Ця послідовність залежить від наступних факторів:
Кількість циліндрів; тип розташування циліндрів:
V-подібне чи рядне;
Конструкційні особливості колінвалу та розподільного валу.
Особливості робочого циклу двигуна:
Те, що відбувається всередині циліндра, називається робочим циклом двигуна, який складається із певних фаз газорозподілу.
Газорозподільною фазою називають момент, коли починається відкриття і закінчується закриття клапанів. Вимірюється фаза газорозподілу в градусах повороту колінчастого валу по відношенню до верхньої та нижньої мертвих точок (ВМТ та НМТ).
Протягом робочого циклу в циліндрі запалюється суміш палива та повітря. Проміжок між запаленнями в циліндрі безпосередньо впливає на рівномірність роботи мотора. Двигун працює максимально рівномірно при найменшому проміжку займання.
Цей цикл безпосередньо залежить від кількості циліндрів. Чим більшим є число циліндрів, тим меншим буде інтервал займання.
Порядок роботи циліндрів двигунів різних автомобілів:
Потрібно розуміти, що один робочий цикл чотиритактного мотора за тривалістю дорівнює двом обертам колінчастого валу. Якщо використовувати градусний вимір, він становить 720°. У двотактного двигуна він дорівнює 360 °.
Коліна валу розташовані під спеціальним кутом, внаслідок чого вал постійно перебуває під зусиллям поршнів. Цей кут визначається тактністю силового агрегату та числом циліндрів.
Порядок роботи 4 циліндрового двигуна з 180-градусним інтервалом між займання може становити 1-2-4-3 або 1-3-4-2;
Порядок роботи 6 циліндрового двигуна з рядним розташуванням циліндрів та 120-градусним інтервалом між займаннями виглядає так: 1-5-3-6-2-4;
Порядок роботи 8-циліндрового двигуна (V-подібний) – 1-5-4-8-6-3-7-2 (90-градусний інтервал між займаннями).
У кожній схемі двигуна, незалежно від виробника, порядок роботи циліндрів починається з головного циліндра, зазначеного номером 1.
До такого двигуна належить чотиритактний дизель ЯМЗ-236. Кут розвалу між його циліндрами дорівнює 900. Коліна колінчастого валу розташовані в трьох площинах під кутом 1200 один до одного. Особливістю цього двигуна є колінчастий вал, що має три кривошипи, до кожного з яких приєднано по два шатуни: до першого кривошипу - шатуни першого та четвертого циліндрів; до другого і п'ятого циліндрів і до третього - третього і шостого циліндрів.
У цьому двигуні, має порядок роботи 1 - 4 - 2 - 5 - 3 - 6, однойменні такти в циліндрах відбуваються нерівномірно через 90 і 1500 (табл. 4). Якщо в першому циліндрі здійснюється робочий хід, то в четвертому він починається через 900, у другому - через 1500, у п'ятому - через 900, в третьому через 1500 і в шостому - через 900. Тому двигун ЯМЗ-236 має підвищену нерівномірність ходу і в ньому наводиться 600-70% більшим, ніж для однорядного двигуна).
Восьмициліндровий V-подібний двигун. Циліндри у такому двигуні (наприклад, двигуни автомобілів ГАЗ-53А, ГАЗ-53-12, ЗІЛ та КамАЗ-5320) розташовані під кутом 900 один до одного (рис. 24,6). Однойменні такти в циліндрах починаються через кут повороту колінчастого валу.
Мал. 24 - Схеми кривошипно-шатунного механізму чотиритактних V-подібних двигунів:
а - шестициліндровий; б - восьмициліндровий; 1-8 – циліндри.
Таблиця 4. Чергування тактів у чотиритактному V-подібному шестициліндровому двигуні з порядком роботи 1 - 4 - 2 - 5 - 3 - 6.
Впуск рівний 720: 8 = 900. Отже, кривошипи колінчастого валу розташовані хрестоподібно під кутом 900. До першого кривошипу приєднані шатуни першого і п'ятого циліндрів, до другого - другого і шостого циліндрів, до третього - третього і сьомого. У восьмициліндровому чотиритактному двигуні за два обороти колінчастого валу відбувається вісім робочих ходів. Перекриття робочих ходів у різних циліндрах відбувається протягом повороту колінчастого валу на кут 90С, що сприяє його рівномірному обертанню. Порядок роботи восьмициліндрового двигуна 1-5-4-2-6-3-7-8 (табл. 5).
Таблиця 5. Чергування тактів у чотиритактному V-подібному з порядком роботи 1 - 5 - 4 - 2 - 6.
Знаючи порядок роботи циліндрів двигуна, можна правильно розподілити дроти зі свічок запалювання, приєднати паливопровід до форсунок та відрегулювати клапани.
Порядок роботи багатоциліндрового двигуна
залежить від типу двигуна (розташування циліндрів) і кількості циліндрів у ньому.
Щоб багатоциліндровий двигун працював рівномірно, такти розширення повинні прямувати через рівні кути повороту колінчастого валу (тобто через рівні проміжки часу). Для визначення цього кута тривалість циклу, виражену в градусах повороту колінчастого валу, поділяють на число циліндрів. Наприклад, чотирициліндровий чотиритактний двигун такт розширення (робочий хід) відбувається через 180° (720: 4) по відношенню до попереднього, тобто через половину обороту колінчастого валу. Інші такти цього двигуна чергуються через 180°. Тому шатунні шийки колінчастого валу у чотирьох циліндрових двигунів розташовані під кутом 180 ° одна до іншої, тобто лежать в одній площині. Шатунні шийки першого та четвертого циліндрів спрямовані в один бік, а шатунні шийки другого та третього циліндрів – у протилежний бік. Така форма колінчастого валу забезпечує рівномірне чергування робочих ходів і хорошу врівноваженість двигуна, оскільки всі поршні одночасно приходять у крайнє положення (два поршні вниз і два вгору).
Послідовність чергування однойменних тактів у циліндрах називають порядком роботи двигуна. Порядок роботи чотирициліндрових вітчизняних тракторних двигунів 1-3-4-2. Це означає, що після робочого ходу в першому циліндрі наступний робочий хід відбувається в третьому, потім четвертому і, нарешті, у другому циліндрі. Певна послідовність дотримується і інших багатоциліндрових двигунах.
При виборі порядку роботи двигуна конструктори прагнуть більш рівномірно розподілити навантаження на колінчастий вал.
Однойменні такти чотиритактного шестициліндрового двигуна здійснюються через поворот колінчастого валу на 120°. Тому шатунні шийки розташовані попарно у трьох площинах під кутом 120 °. У чотиритактного восьмициліндрового двигуна однойменні такти відбуваються через 90° повороту колінчастого валу та його шатунні шийки розташовані хрестоподібно під кутом 90° одна до одної.
У восьмициліндровому чотиритактному двигуні за два обороти колінчастого валу відбувається вісім робочих ходів, що сприяє його рівномірному обертанню.
Порядок роботи восьмициліндрових чотиритактних двигунів 1-5-4-2-6-3-7-8, а шестициліндрових 1-4-2-5-3-6.
Знаючи порядок роботи циліндрів двигуна, можна правильно розподілити дроти зі свічок запалювання, приєднати паливопроводи до форсунок та відрегулювати клапани.
22 Сили та моменти, що діють у кмш одноциліндрового двигуна
При такті "згоряння-розширення" сила Р1, прикладена до поршневого пальця, складається з двох сил:
сили P тиску газів на поршень
сили інерції Pі (сила інерції змінна за величиною та напрямом)
Сумарну силу P1 розкласти на дві сили: силу S, спрямовану вздовж осі шатуна, і силу N, що притискає поршень до стінок циліндра.
Силу S перенесемо в центр шатунної шийки, а до центру колінчастого валу докладемо дві рівні силі S і паралельні сили S1 і S2. Тоді спільна дія сил S1 і S створить (на плечі R) момент, що крутить, що приводить в обертання колінчастий вал, а сила S2 навантажить корінні підшипники і через них буде передаватися на картер двигуна.
Розкладемо силу S2 на дві перпендикулярно спрямовані сили N1 та Р2. Сила N1 чисельно дорівнює силі N, але спрямована у протилежний бік; спільна дія сил N і N1 утворює момент Nl, який прагне перекинути двигуну бік, зворотний обертання колінчастого валу. Сила P2 чисельно дорівнює силі Р1, діє вниз, а сила Р діє головку циліндра вгору, тобто. у протилежний бік. Різниця між силами Р і P1 є силою інерції поступово рухомих мас Ри. Найбільшої величини ця сила досягає у момент зміни напрямку руху поршня.
Маси, що обертаються, шатунної шийки, щік кривошипа і нижньої частини шатуна створюють відцентрову силу Рц, спрямовану по радіусу кривошипа у бік центру обертання.
Таким чином, в кривошипно-шатунному механізмі одноциліндрового двигуна, крім крутного моменту, що виникає на колінчастому валу, діє ряд неврівноважених моментів і сил, як:
реактивний, або перекидальний момент Nl, що сприймається опорами двигуна через картер
сила інерції мас, що поступово рухаються Ри, спрямована по осі циліндра
відцентрова сила обертових мас Рц, спрямована по кривошипу валу
Бічна сила N досягає найбільшої величини при розширенні газів, коли поршень притискається до лівої стінки циліндра, чим пояснюється її зазвичай більший знос.
