Работа многоцилиндрового двигателя
Работа многоцилиндрового двигателя
Вариант 1 – Вариант 2
—
Вариант 1
Одноцилиндровый двигатель имеет ряд существенных недостатков, которые ограничивают его применение. Главные из них: неравномерное вращение коленчатого вала (особенно у четырехтактных двигателей), ограниченные возможности по увеличению мощности, плохая приемистость, то есть недостаточная способность к преодолению возрастающих нагрузок.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Многоцилиндровые двигатели преимущественно применяются на тракторах, автомобилях, комбайнах, а также как стационарные двигатели. Они отличаются лучшей равномерностью вращения коленчатого вала, большими возможностями по увеличению мощности (за счет увеличения числа цилиндров), достаточной приемистостью.
Рис. 1. Основные схемы размещения цилиндров в многоцилиндровых двигателях: а — вертикальное в один ряд; б — V-образное; а — оппозитное
Равномерность вращения вала многоцилиндрового двигателя в основном зависит от его тактности и количества цилиндров в двигателе.
Например, в четырехцилиндровом четырехтактном двигателе при равномерном чередовании рабочих ходов вспышки в цилиндрах следуют через 180°, так как за полный рабочий цикл (два оборота коленчатого вала) во всех четырех цилиндрах происходит по одному рабочему ходу (720°: 4 = = 180°).
Если четырехцилиндровый двигатель двухтактный, то рабочий цикл в нем завершается за один оборот коленчатого вала, а чередование рабочих ходов в цилиндрах следует через 90° (360°: 4 = 90°).
Таким образом, при одном и том же числе цилиндров в двигателе количество рабочих ходов на один оборот коленчатого вала в двухтактном двигателе в два раза больше, чем в четырехтактном. С увеличением количества цилиндров в двигателе возрастает и частота рабочих ходов на каждый оборот его вала, то есть равномернее вращается вал.
Кроме этого, на равномерность вращения коленчатого вала двигателя существенное влияние оказывают маховик и вращающиеся вместе с ним детали, накапливающие при вращении кинетическую энергию, которая способствует более равномерному вращению коленчатого вала и улучшает приемистость двигателя.
На рисунке 1 изображены основные схемы расположения цилиндров многоцилиндровых двигателей: однорядное (а) и двухрядное — V-образное (б) и оппозитное (в).
Количество цилиндров в многоцилиндровых двигателях (как правило, четное) колеблется от двух до шестнадцати.
Порядок работы цилиндров двигателя, то есть последовательность чередования тактов расширения в цилиндрах, зависит главным образом от взаимного положения кривошипов коленчатого вала и расположения цилиндров.
—
Вариант 2
Несмотря на наличие маховика, коленчатый вал одноцилиндрового двигателя вращается неравномерно: ускоренно во время такта расширения и замедленно при остальных. Сгорание большого заряда горючей смеси, необходимого для получения нужной мощности, создает резкую, ударную нагрузку на детали кривошипно-шатунного механизма, что увеличивает износ этих деталей и вызывает колебания всего двигателя.
Кроме того, одноцилиндровый двигатель имеет плохую приемистость, то есть способность быстро увеличивать обороты коленчатого вала.
Чтобы устранить эти недостатки одноцилиндровых двигателей, на тракторы и автомобили, как правило, устанавливают многоцилиндровые двигатели, то есть такие, в которых несколько одноцилиндровых двигателей объединены в один. В многоцилиндровом двигателе такт расширения повторяется чаще, чем в одноцилиндровом. Это обусловливает более равномерное вращение коленчатого вала многоцилиндрового двигателя и позволяет уменьшить размеры его маховика.
Чтобы многоцилиндровый двигатель работал наиболее равномерно, такты расширения должны следовать через равные промежутки времени, или равные угловые интервалы. Для определения углового интервала нужно продолжительность цикла, выраженную в градусах поворота коленчатого вала, разделить на число цилиндров двигателя.
В четырехтактном четырехцилиндровом двигателе такт расширения в цилиндре происходит через 180° (720°: 4) по отношению к предыдущему, то есть через половину оборота коленчатого вала. Таким образом, за каждые два оборота коленчатого вала (за рабочий цикл) такты расширения совершатся во всех четырех цилиндрах.
Последовательность чередования тактов расширения в цилиндрах двигателя называется порядком работы цилиндров двигателя. Порядок работы зависит от расположения цилиндров, взаимного положения кривошипов коленчатого вала и последовательности открытия и закрытия клапанов механизма газораспределения.
Расположение цилиндров многоцилиндровых двигателей может быть однорядным или двухрядным. В большинстве однорядных двигателей цилиндры располагаются вертикально, а в двухрядных—под углом друг к другу. Если в двигателях с двухрядным расположением цилиндров угол между цилиндрами меньше 180°, их называют V-образными, когда же этот угол равен 180°, двигатели называют оппозитными.
Рис. 2. Схемы расположения цилиндров двигателя:
а — однорядное; б — двухрядное V-образное; а — двухрядное оппозитное,
Многоцилиндровые двигатели имеют различное (обычно четное) число цилиндров — от двух до шестнадцати.
Двигатели с однорядным расположением цилиндров обладают большими габаритами и массой, нежели двигатели с двухрядным V-образным расположением цилиндров.
Работа многоцилиндрового двигателя трактора
Работа многоцилиндрового двигателя трактора
Из описания работы четырехтактного двигателя вытекает, что коленчатый вал в двигателе с одним цилиндром равномерно вращаться не может, так как только при одном такте из четырех — рабочем ходе — он вращается с ускорением, а при остальных трех — с замедлением. Чтобы выровнять работу двигателя, на конце коленчатого вала установлен маховик. Кроме того, для получения большей мощности двигателя повышают частоту вращения коленчатого вала, отчего он вращается равномернее. Увеличение количества цилиндров в двигателе также способствует более равномерному вращению коленчатого вала и повышению мощности двигателя.
Многоцилиндровые двигатели изготавливают так, чтобы при движении одних поршней вниз другие в это время перемещались вверх.
Например, у четырехцилиндрового двигателя колена вала расположены так, что когда поршни в первом и четвертом цилиндрах движутся вниз, во втором и третьем — вверх, т. е. поршни перемещаются попарно.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Если учесть, что при движении в одну сторону в каждом из цилиндров происходит свой, отличный от другого рабочий процесс, то нетрудно увидеть, что при этом будет обеспечено последовательное воздействие сил расширяющихся газов на шейки коленчатого вала.
Рассмотрим этот процесс при помощи таблицы.
Из таблицы видно, что при первом полуобороте коленчатого вала рабочий ход происходит в первом цилиндре двигателя, при втором полуобороте — в третьем, при третьем — в четвертом и при четвертом — во втором.
Написав номера цилиндров в порядке протекания одинаковых процессов (например, Рабочий ход), получим так называемый порядок работы цилиндров двигателя 1—3—4—2.
—
Многоцилиндровые двигатели имеют те же механизмы и системы, что и одноцилиндровые двигатели. Отличаются они от последних тем, что имеют несколько цилиндров и общие для всех цилиндров остов, коленчатый, распределительный валы и другие детали.
Одноцилиндровые двигатели применяют только там, где нужны относительно небольшие мощности. Во всех остальных случаях применяют многоцилиндровые двигатели. Это объясняется тем, что одноцилиндровым двигателям свойственны серьезные недостатки.
Одноцилиндровые четырехтактные двигатели имеют большую неравномерность вращения коленчатого вала, так как только в течение одного рабочего хода происходит ускорение вращения коленчатого вала, а в течение остальных трех ходов — замедление.
Для уменьшения неравномерности вращения и обеспечения кинетической энергией вспомогательных тактов одноцилиндровые двигатели оснащают массивными маховиками. Повышение мощности одноцилиндрового двигателя требует увеличения размеров цилиндра, поршня и других деталей. С увеличением размеров цилиндра возрастают вес движущихся деталей и инерционные нагрузки, которые вызывают повышенный износ деталей и вибрацию двигателя.
Вес, приходящийся на единицу мощности, у одноцилиндровых двигателей значительно больше, чем у многоцилиндровых. При равной мощности одноцилиндровые двигатели тяжелее четырехцилиндровых в 2—2,5 раза.
Конструкция многоцилиндровых двигателей сложнее одноцилиндровых. Но возможность получения практически любой мощности путем увеличения числа цилиндров при небольшом
Порядок работы шестицилиндровых двигателей. Шестицилиндровые четырехтактные двигатели с рядным расположением цилиндров имеют коленчатые валы с коленами, развернутыми на 120° по отношению друг к другу.
Шестицилиндровые двигатели могут иметь несколько порядков работы цилиндров. Отечественные тракторные шестицилиндровые двигатели АМ-01 трактора Т-4, 6КДМ-50Т трактора Т-140 имеют порядок работы 1—5—3— 6—2—4.
При каждом полуобороте коленчатого вала шестицилиндрового двигателя до завершения рабочего хода в одном цилиндре начинается рабочий ход в следующем по порядку работы цилиндре. Благодаря такому перекрытию работы цилиндров коленчатые валы шестицилиндровых двигателей имеют высокую степень равномерности вращения.
Порядок работы восьми- и двенадцатицилиндровых двигателей. Порядок работы двухрядных V-образных, восьми- и двенадцатицилиндровых двигателей складывается из порядков работы каждого ряда цилиндров. Для этого восьми- и двенадцатицилиндровые двигатели рассматривают как спаренные четырех-и шестицилиндровые двигатели, имеющие общий коленчатый вал.
Восьмицилиндровый V-образный дизель ЯМЗ-238НБ, устанавливаемый на трактор К-700, имеет порядок работы 1—5—4—2—6—3—7—8.
Двенадцатицилиндровый V-образный дизель В-ЗОБ трактора ДЭТ-250 имеет следующий порядок работы: левая группа цилиндров 1—5— 3—6—2—4; правая группа цилиндров 6—2— 4—1—5—3.
В восьми- и двенадцатицилиндровых двигателях в течение каждого полуоборота коленчатого вала рабочий ход совершается в нескольких цилиндрах. Поэтому они имеют высокую степень равномерности вращения коленчатых валов.
Порядок работы многоцилиндрового двигателя — Авто Брянск
Во время работы двигателя на его механизмы действуют значительные силы давления газов в цилиндре, силы инерции неравномерно движущихся деталей кривошипно-шатунного механизма, а также центробежные силы, возникающие вследствие вращения деталей. Эти силы непостоянны по величине и направлению своего действия, поэтому они вызывают неравномерную работу двигателя.
При неравномерной работе двигателя его механизмы работают с переменной нагрузкой, вследствие чего происходит интенсивный износ деталей. Особенно велика неравномерность работы одноцилиндрового четырехтактного двигателя.
Для достижения равномерности работы двигателя или устанавливают на коленчатом валу тяжелый маховик, или выполняют его многоцилиндровым.
Маховик накапливает энергию во время рабочего хода и отдает ее при совершении вспомогательных тактов. Но тяжелый маховик применяется только для стационарных двигателей, работающих, как правило, на постоянном режиме. Тяжелый маховик вследствие значительной инерции не обеспечивает необходимой автомобильному двигателю приемистости, т.е. способности двигателя быстро развивать и уменьшать обороты. Поэтому в автомобильных двигателях равномерность работы достигается не увеличением веса маховика, а за счет выполнения двигателя многоцилиндровым. В многоцилиндровом двигателе такты рабочего хода равномерно чередуются в отдельных цилиндрах, вследствие чего в значительной мере уравновешиваются силы инерции, возникающие в кривошипно-шатунном механизме при работе двигателя.
Для обеспечения наибольшей равномерности работы многоцилиндрового двигателя необходимо, чтобы такты рабочего хода в различных цилиндрах чередовались через равные промежутки времени и в определенной последовательности. Эта последовательность повторения одноименных тактов в различных цилиндрах называется порядком работы цилиндров двигателя.
Рис. Таблица чередования тактов четырехцилиндрового четырехтактного двигателя с порядком работы цилиндров 1—2—4—3 (цифры в графе «Положение кривошипов коленчатого вала» обозначают порядковые номера цилиндров)
Однако не при любом порядке обеспечивается хорошая работа двигателя. Необходимо, чтобы очередные такты рабочего хода следовали в цилиндрах, наиболее удаленных одни от другого. В этом случае нагрузка на коренные подшипники коленчатого вала будет распределяться более равномерно; кроме того, отработавшие газы из цилиндра, в котором начинается выпуск, не будут попадать через выпускной трубопровод в цилиндр, в котором выпуск еще не закончился.
Наиболее удобными порядками работы автомобильных двигателей являются: для четырехцилиндрового — 1—2—4—3 и 1—3—4—2, для шестицилиндрового — 1—5—3—6—2—4 и для восьмицилиндрового — 1—5—4—2—6—3—7—8.
Порядок работы цилиндров обычно изображается в виде таблицы чередования тактов.
Рассмотрим, как происходит работа четырехтактного четырехцилиндрового двигателя с порядком работы цилиндров 1—2—4—3. Так как рабочий цикл четырехтактного двигателя совершается за два оборота коленчатого вала (720°), а число рабочих ходов, происходящих за это время, равно четырем, то для правильного чередования рабочих ходов кривошипы коленчатого вала смещены один относительно другого на 180° (720°: 4), т. е. на пол-оборота коленчатого вала, и находятся, таким образом, в одной плоскости.
Во время работы двигателя поршни в первом и четвертом цилиндрах при первом полуобороте первого оборота коленчатого вала перемещаются от верхней мертвой точки к нижней, в первом цилиндре происходит рабочий ход, в четвертом цилиндре — такт впуска. Во втором и третьем цилиндрах поршни перемещаются в это время к верхней мертвой точке, во втором цилиндре происходит такт сжатия, а в третьем — такт выпуска.
Во время второго полуоборота первого оборота коленчатого вала поршни в первом и четвертом цилиндрах перемещаются от нижней мертвой точки к верхней, в первом цилиндре происходит такт выпуска, а в четвертом — такт сжатия. Поршни второго и третьего цилиндров в это время перемещаются от верхней мертвой точки к нижней, во втором цилиндре происходит рабочий ход, в третьем — такт впуска.
Во время первого полуоборота второго оборота коленчатого вала поршни в первом и четвертом цилиндрах перемешаются от верхней мертвой точки к нижней, в первом цилиндре происходит такт впуска, в четвертом — рабочий ход. Поршни второго и третьего цилиндров в это время перемещаются от нижней мертвой точки к верхней, во втором цилиндре происходит такт выпуска, в третьем такт сжатия.
Во время второго полуоборота второго оборота коленчатого вала поршни в первом и четвертом цилиндрах перемещаются от нижней мертвой точки к верхней, в первом цилиндре происходит такт сжатия, в четвертом —такт выпуска. Поршни во втором и третьем цилиндрах перемещаются от верхней мертвой точки к нижней, во втором цилиндре происходит такт впуска, в третьем — рабочий ход.
Четырехцилиндровый четырехтактный двигатель с порядком работы цилиндров 1—3—4—2 отличается от двигателя с порядком работы 1—2—4—3 лишь конструкцией распределительного механизма, которая определяет несколько иную последовательность открытия и закрытия клапанов и чередования тактов.
Оба порядка работы цилиндров, принятые для отечественных четырехтактных четырехцилиндровых двигателей, полностью равноценны и по равномерности, и по качеству работы двигателей. На отечественных автомобилях широко используются шестицилиндровые двигатели, у которых цилиндры расположены в один ряд. Такие двигатели называются рядными в отличие от двигателей, цилиндры которых расположены в два ряда под некоторым углом один к другому.
В шестицилиндровом рядном двигателе коленчатый вал имеет шесть кривошипов. Так как рабочий цикл четырехтактного двигателя совершается за два оборота коленчатого вала (720°), а количество рабочих ходов за это время равно шести, то для правильного чередования рабочих ходов кривошипы коленчатого вала смещены один относительно другого на 120° (720°: 6), т. е. на одну треть оборота вала.
Для однорядных шестицилиндровых двигателей применяется следующее расположение кривошипов: 1—6 — вверх, 2—5 — налево, 3—4 — направо, если смотреть со стороны переднего конца вала.
При вращении коленчатого вала поршни в шестицилиндровом двигателе проходят через мертвые точки не все одновременно, как в четырехцилиндровом двигателе, а только попарно. Поэтому и такты во всех цилиндрах начинаются и кончаются также не одновременно, а смещены в одной паре цилиндров относительно другой на 60°.
Перекрытие тактов и порядок чередования рабочих ходов в шестицилиндровом четырехтактном двигателе показаны в таблице на рисунке.
Рис. Таблица чередования тактов шестицилиндрового четырехтактного двигателя с порядком работы 1—5—3—6—2—4 (цифры в графе «Положение кривошипов коленчатого вала» обозначают порядковые номера цилиндров)
Особенностью двухтактных дизелей является то, что их рабочий цикл совершается за один оборот коленчатого вала (360°). Поэтому и взаимное расположение кривошипов коленчатых валов имеет свои особенности: в четырехцилиндровом двигателе кривошипы смещены один относительно другого на 90° (360°: 4), в шестицилиндровом — на 60° (360°: 6).
Рис. Таблица чередования тактов шестицилиндрового двухтактного дизеля с порядком работы 1—5—3—6—2—4 (цифры в графе «Положение кривошипов коленчатого вала» обозначают порядковые номера цилиндров)
Перекрытие тактов и порядок чередования рабочих ходов в двухтактном шестицилиндровом дизеле показаны в таблице на рисунке.
В настоящее время на автомобилях широкое применение получили восьмицилиндровые V-образные двигатели. Цилиндры у этих двигателей располагаются в два ряда, чаще всего под углом 90°. Коленчатый вал таких двигателей имеет четыре кривошипа, смещенных один относительно другого на 90°. На каждую шейку кривошипа опираются одновременно по два шатуна.
В восьмицилиндровом двигателе за рабочий цикл (720°) совершается восемь рабочих ходов; их чередование, следовательно, происходит через 90° (720°: 8). Порядок работы цилиндров и чередование тактов в восьмицнлиндровом двигателе показаны в таблице на рисунке.
Рис. Таблица чередования тактов восьмицилиндрового двигателя с порядком работы цилиндров 1—5—4—2—0—3—7—8 (цифры в графе «Положение кривошипов коленчатого вала» обозначают порядковые номера цилиндров)
В многоцилиндровых двигателях вследствие непрерывного чередования рабочих ходов и перекрытия их одного другим обеспечивается более плавное и равномерное вращение коленчатого вала. Многоцилиндровые двигатели работают более устойчиво, без толчков и сотрясений, присущих одноцилиндровым двигателям.
Работа четырехцилиндрового однорядного двигателя
Многоцилиндровые двигатели, как уже отмечалось в предыдущей статье, представляют собой конструкцию, объединяющую в единое целое несколько одноцилиндровых двигателей с одним общим коленчатым валом. При этом количество рабочих ходов за два полных оборота коленчатого вала (720˚) в таком двигателе, при работе по четырехтактному циклу, будет равно количеству цилиндров.
В каждом цилиндре протекают одинаковые рабочие процессы, но не одновременно.
Для того, чтобы представить работу многоцилиндрового двигателя, необходимо знать порядок чередования одноименных тактов по цилиндрам и интервалы одноименных тактов в различных цилиндрах. Эти интервалы определяют в углах поворота коленчатого вала, принимая за начало отсчета нахождение поршня в верхней мертвой точке (ВМТ).
Наиболее равномерная работа многоцилиндрового двигателя имеет место при чередовании тактов расширения в цилиндрах через равные промежутки времени, т. е. через равные углы поворота коленчатого вала. У четырехтактного однорядного двигателя рабочий цикл совершается за два оборота коленчатого вала (720˚), поэтому при однорядном расположении цилиндров угол поворота коленчатого вала между одноименными тактами в разных цилиндрах должен составлять 720˚/i , где i – число цилиндров двигателя.
Для уменьшения локальной нагрузки на коленчатый вал выбирают такой порядок работы цилиндров, чтобы такты расширения (рабочего хода) не протекали одновременно в смежных цилиндрах. Кроме того, при чередовании тактов рабочего хода в удаленных друг от друга цилиндрах способствует более эффективному и равномерному охлаждению двигателя.
Очевидно, что у четырехтактного четырехцилиндрового однорядного двигателя одноименные такты должны следовать через 180˚ угла поворота коленчатого вала. Следовательно, и шатунные шейки коленчатого вала должны быть расположены под углом 180˚, т. е. лежать в одной плоскости. При этом шатунные шейки первого и четвертого цилиндров направлены в одну сторону относительно оси коленчатого вала, а шатунные шейки второго и третьего цилиндров – в противоположную сторону. Это обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов в цилиндрах двигателя. Последовательность чередования одноименных тактов в различных цилиндрах двигателя в течение его рабочего цикла называется порядком работы цилиндров двигателя.
Для четырехцилиндрового рядного двигателя возможны два варианта чередования тактов в цилиндрах: 1-2-4-3 и 1-3-4-2 (нумерация цилиндров ведется от передней части двигателя по ходу автомобиля или, в случае с поперечным расположением двигателя, со стороны, противоположной маховику).
С точки зрения описанных выше требований оба порядка работы цилиндров равноценны, поэтому применяются в разных двигателях, устанавливаемых на автомобилях.
Так, например, на автомобильных двигателях, используемых Горьковским автомобильным заводом (ГАЗ-3102, ГАЗ-2410 т. п.) обычно используют последовательность работы цилиндров 1-2-4-3, а на двигателях автомобилей ВАЗ и Москвич – 1-3-4-2.
Работа четырехтактного четырехцилиндрового рядного двигателя с порядком работы цилиндров 1-3-4-2 подробно описана в Таблице 1.
Таблица 1. Работа однорядного четырехцилиндрового двигателя
По большому счёту, нам, обычным автолюбителям, совершенно не обязательно знать порядок работы цилиндров двигателя. Ну, работает и работает. Да, с этим трудно не согласится. Не нужно до того момента, пока вы не пожелаете своими руками выставить зажигание или не займетесь регулировкой зазоров клапанов.
И совершенно не будет лишним знание о порядке работы цилиндров двигателя автомобиля, когда вам нужно будет подсоединить высоковольтные провода к свечам, либо трубопроводы высокого давления у дизеля. А если вы затеете ремонт головки блока цилиндров?
Ну согласитесь, смешно будет ехать на автосервис для того, чтобы правильно установить ВВ провода. Да и ехать-то как? Если двигатель троит.
Что значит порядок работы цилиндров двигателя? ↑
Последовательность, с которой чередуются одноименные такты в разных цилиндрах и называется порядком работы цилиндров.
От чего зависит порядок работы цилиндров? Есть несколько факторов, а именно:
— расположение цилиндров двигателя: однорядное или V-образное;
— количество цилиндров;
— конструкция распредвала;
— тип и конструкция коленвала.
Рабочий цикл двигателя
Рабочий цикл двигателя состоит из газораспределительных фаз. Последовательность этих фаз должна равномерно распределяться по силе воздействия на коленчатый вал. Именно в этом случае происходит равномерная работа двигателя.
Обязательным условием является то, что цилиндры, работающие последовательно, не должны находиться рядом. Для этого и разрабатываются производителями двигателей, схемы порядка работы цилиндров двигателя. Но, во всех схемах порядок работы цилиндров начинает свой отсчет с главного цилиндра №1.
Порядок работы цилиндров у разных двигателей
У двигателей одного типа, но разных модификаций, работа цилиндров может отличаться. Например, двигатель ЗМЗ. Порядок работы цилиндров двигателя 402 – 1-2-4-3, в то время как порядок работы цилиндров двигателя 406 – 1-3-4-2.
Если углубится в теорию работы двигателя, но так, чтобы не запутаться, то мы увидим следующее. Полный рабочий цикл 4-х тактного двигателя проходит за два оборота коленвала. В градусах это равно 720. У 2-х тактного двигателя 3600.
Колена вала смещают на определенный угол для того, чтобы вал находился под постоянным усилием поршней. Этот угол напрямую зависит от количества цилиндров и тактности двигателя.
— Порядок работы 4 цилиндрового двигателя, однорядного, чередование тактов происходит через 1800, ну а порядок работы цилиндров может быть 1-3-4-2 (ВАЗ) или 1-2-4-3 (ГАЗ).
— Порядок работы 6 цилиндрового рядного двигателя 1-5-3-6-2-4 (интервал между воспламенением составляет 1200).
— Порядок работы 8 цилиндрового V-образного двигателя 1-5-4-8-6-3-7-2 (интервал между воспламенениями 900).
— Существует, например, порядок работы 12 цилиндрового двигателя W-образного: 1-3-5-2-4-6 – это левые головки блока цилиндров, а правые: 7-9-11-8-10-12
Для того, чтобы вам был понятен весь этот порядок цифр, рассмотрим пример. У 8 цилиндрового двигателя ЗиЛ порядок работы цилиндров следующий: 1-5-4-2-6-3-7-8. Кривошипы расположены под углом 900 .
То есть если в 1 цилиндре происходит рабочий цикл, точерез 90 градусов поворота коленвала, рабочий цикл происходит в 5 цилиндре, и последовательно 4-2-6-3-7-8. В нашем случае один поворот коленвала равен 4 рабочим ходам. Естественным образом напрашивается вывод, что 8 цилиндровый двигатель работает плавне и равномернее, чем 6 цилиндровый.
Скорее всего, глубокое знание порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля, вам не понадобится. Но общее представление об этом иметь необходимо. А если вы задумаете произвести ремонт, например головки блока цилиндров, то эти знания лишними не будут.
Успехов вам в изучении порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля. ©
Порядок работы многоцилиндровых двигателей
Из описания работы четырехтактного двигателя вытекает, что его коленчатый вал вращаться равномерно не может, так как при одном такте (рабочем ходе) он вращается с ускорением, а при остальных — с замедлением. Для повышения равномерности вращения коленчатого вала на его конце установлен маховик. Для достижения большей мощности повышают частоту вращения коленчатого вала, отчего его вращение становится более равномерным; кроме того, с этой же целью устанавливают несколько цилиндров. Такие двигатели называются многоцилиндровыми.
Чтобы многоцилиндровый двигатель работал наиболее равномерно, такты рабочих ходов должны следовать через равные промежутки времени, то есть через равные углы поворота коленчатого вала.
Рис. 137. Схемы расположения цилиндров двигателя: а — однорядное; б — V-образное; в — двухрядное, оппозитное
Расположение цилиндров многоцилиндровых двигателей может быть однорядным или двухрядным (рис. 137). В большинстве однорядных двигателей цилиндры располагаются вертикально (рис. 137, а). Такое расположение имеют двигатели Д-240 (трактор Т-70 Л), СМД-14БН (тракторы ТДТ-55А, ЛХТ-55М), СМД-18БН (тракторы ЛХТ-100, ЛХТ- 100Б, ТЛТ-100), А-01МЛ (трактор ЛХТ-4). В двухрядных двигателях цилиндры установлены под некоторым углом друг к другу.
Если в двигателях с двухрядным расположением цилиндров угол между ними менее 180°, их называют V- образными (рис. 137, б), например СМД-60 (ЛТ-157) и ЯМЗ-238НБ (Т-703), а в случае когда угол между цилиндрами равен 180°-оппозитными (рис. 137, в).
Клапаны каждого цилиндра открываются в такой последовательности, при которой одноимённые такты в цилиндрах двигателя чередуются в определённом порядке. Чередование тактов рабочего хода называется порядком работы цилиндров.
Рис. 138. Работа четырехтактного четырехцилиндрового двигателя: о, б, в, г- полуобороты коленчатого вала
Четырёхцилиндровый двигатель можно представить как соединённые вместе четыре одноцилиндровых двигателя с одним общим коленчатым валом, кривошипы (колена) которого расположены в одной плоскости. Два крайних колена направлены в одну сторону, а два внутренних — в другую (рис. 138). В этом случае поршни движутся попарно. Когда в первом и четвертом цилиндрах поршни опускаются, во втором и третьем они поднимаются. При таком расположении колен возможен порядок работы 1-3-4-2 (см. табл. 7). К таким двигателям относятся Д-240 и СМД-18Б.
Порядок работы цилиндров четырехцилиндрового 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.
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.
В одноцилиндровом четырехтактном двигателе коленчатый вал вращается неравномерно, поэтому маховик должен обладать большим моментом инерции. В многоцилиндровом двигателе вращение коленчатого вала происходит равномернее, так как рабочие ходы в различных цилиндрах не совпадают друг с другом. Чем больше цилиндров имеет двигатель, тем равномернее вращается коленчатый вал. Нагрузка на детали кривошипно-шатунного механизма в многоцилиндровом двигателе изменяется более плавно, чем в одноцилиндровом.
Цилиндры двигателя могут быть расположены следующим образом: вертикально в один ряд — однорядные (рис. 3.7, а) в двига-
Рис. 3.7. Схемы расположения цилиндров двигателя: а — однорядного; 6 — однорядного с наклоном к вертикали; в — V-образного; г — с противоположно лежащими цилиндрами; 1 — цилиндры; 2 — головки блоков; 3 — блоки цилиндров; 4 — поддон телях автомобилей ВАЗ-21213 «Нива», ГАЗ-52-04, ГАЗ-3102 и ГАЗ- 3110 «Волга», ЗИЛ-5301 «Бычок» и др.; под углом а к вертикали (рис. 3.7, б) в двигателе автомобиля «Москвич-2140»; в два ряда — V- образные (рис. 3.7, в) в двигателях автомобилей ГАЗ-3307, ЗИЛ- 431410, MA3-5335, КамАЗ-5320, «Урал-4320» и др.; горизонтально с углом 180° между рядами цилиндров — двигатели с противоположно лежащими цилиндрами (рис. 3.7, г), т.е. с противоположно движущимися поршнями. Эти двигатели иногда называют оппозит- ными. При таком расположении цилиндров уменьшается высота двигателя и его можно устанавливать под полом кузова, например в автобусах.
При двухрядном V-образном расположении цилиндров двигатель имеет большую жесткость конструкции, меньшие размеры и массу, чем однорядный той же мощности. Жесткий коленчатый вал (вследствие уменьшения его длины) допускает работу без гасителя крутильных колебаний и позволяет форсировать двигатель по степени сжатия. К недостаткам V-образных двигателей можно отнести их значительную ширину и более сложную конструкцию.
На отечественных автомобилях устанавливают четырех-, шести-, восьми- и двенадцатицилиндровые двигатели. Многоцилиндровые двигатели обычно делают V-образными с углом (3 между цилиндрами 60, 75 и 90° (чаще).
Четырехцилиндровый двигатель. Равномерность работы многоцилиндрового двигателя обеспечивается в том случае, если чередование одноименных тактов в его цилиндрах происходит за цикл (720° в четырехтактном) через равные углы поворота коленчатого вала.
Для определения угла, через который в цилиндрах четырехтактного двигателя будут повторяться одноименные такты (допустим, такты расширения), необходимо 720° разделить на число цилиндров. В четырехцилиндровом двигателе такт расширения совершается через 720/4 = 180° поворота 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.
Поскольку чередование одноименных тактов происходит через 180° поворота коленчатого вала, то и шатунные шейки вала должны быть расположены под углом 180° одна от 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. 3.8, а). Такая форма коленчатого вала обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов в цилиндрах двигателя. Последовательность чередования (за два оборота) одноименных тактов в различных цилиндрах двигателя называют порядком работы цилиндров двигателя. Порядок работы четырехцилиндровых четырехтактных двигателей может быть 1—3—4—2 (табл. 3.1) или 1—2—4—3.
Рис. 3.8. Схемы кривошипно-шатунных механизмов четырехтактных однорядных двигателей:
а — четырехцилиндрового; б — шестицилиндрового; 1-6 — цилиндры
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 совершаются такты расширения (рабочие ходы).
При порядке работы 1—2—4—3 в течение рабочего хода в первом цилиндре за первый поворот коленчатого вала на угол 0—180° во втором цилиндре будет происходить сжатие, а в третьем — выпуск. Двигатели автомобилей ЗИЛ-5301 «Бычок», семейства ВАЗ «Жигули» и др. имеют порядок работы 1—3—4—2, а двигатели автомобилей УАЗ, ГАЗ-3102 «Волга», ГАЗ-2410 «Волга» — 1—2—4—3.
Рассмотрим последовательность чередования тактов в цилиндрах по табл. 3.1. Так, в первом цилиндре за первую половину оборота коленчатого вала (0—180°) происходит рабочий ход. За вторую его половину (180—360°) рабочий ход будет осуществляться в третьем цилиндре, за первую половину второго оборота (360—540°) — в четвертом цилиндре, а за вторую половину второго оборота (540— 720°) — во втором цилиндре.
Чередование тактов однорядного четырехцилиндрового двигателя
Виды и принцип работы многоцилиндровых двигателей
Многоцилиндровые двигатели, как уже отмечалось в предыдущей статье, представляют собой конструкцию, объединяющую в единое целое несколько одноцилиндровых двигателей с одним общим коленчатым валом.
При этом количество рабочих ходов за два полных оборота коленчатого вала (720˚) в таком двигателе, при работе по четырехтактному циклу, будет равно количеству цилиндров. В каждом цилиндре протекают одинаковые рабочие процессы, но не одновременно. Для того, чтобы представить работу многоцилиндрового двигателя, необходимо знать порядок чередования одноименных тактов по цилиндрам и интервалы одноименных тактов в различных цилиндрах. Эти интервалы определяют в углах поворота коленчатого вала, принимая за начало отсчета нахождение поршня в верхней мертвой точке (ВМТ).
Наиболее равномерная работа многоцилиндрового двигателя имеет место при чередовании тактов расширения в цилиндрах через равные промежутки времени, т. е. через равные углы поворота коленчатого вала.
У четырехтактного однорядного двигателя рабочий цикл совершается за два оборота коленчатого вала (720˚), поэтому при однорядном расположении цилиндров угол поворота коленчатого вала между одноименными тактами в разных цилиндрах должен составлять 720˚/i, где i – число цилиндров двигателя.
Для уменьшения локальной нагрузки на коленчатый вал выбирают такой порядок работы цилиндров, чтобы такты расширения (рабочего хода) не протекали одновременно в смежных цилиндрах. Кроме того, при чередовании тактов рабочего хода в удаленных друг от друга цилиндрах способствует более эффективному и равномерному охлаждению двигателя.
Очевидно, что у четырехтактного четырехцилиндрового однорядного двигателя одноименные такты должны следовать через 180˚ угла поворота коленчатого вала. Следовательно, и шатунные шейки коленчатого вала должны быть расположены под углом 180˚, т. е. лежать в одной плоскости.
При этом шатунные шейки первого и четвертого цилиндров направлены в одну сторону относительно оси коленчатого вала, а шатунные шейки второго и третьего цилиндров – в противоположную сторону. Это обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов в цилиндрах двигателя.
Последовательность чередования одноименных тактов в различных цилиндрах двигателя в течение его рабочего цикла называется порядком работы цилиндров двигателя.
Для четырехцилиндрового рядного двигателя возможны два варианта чередования тактов в цилиндрах: 1-2-4-3 и 1-3-4-2 (нумерация цилиндров ведется от передней части двигателя по ходу автомобиля или, в случае с поперечным расположением двигателя, со стороны, противоположной маховику). С точки зрения описанных выше требований оба порядка работы цилиндров равноценны, поэтому применяются в разных двигателях, устанавливаемых на автомобилях.
Так, например, на автомобильных двигателях, используемых Горьковским автомобильным заводом (ГАЗ-3102, ГАЗ-2410 т. п.) обычно используют последовательность работы цилиндров 1-2-4-3, а на двигателях автомобилей ВАЗ и Москвич – 1-3-4-2.
- Работа четырехтактного четырехцилиндрового рядного двигателя с порядком работы цилиндров 1-3-4-2 подробно описана в Таблице 1.
- Таблица 1. Работа однорядного четырехцилиндрового двигателя
Оборот коленчатого вала | Угол поворота коленчатого вала, град | Цилиндры | |||
первый | второй | третий | четвертый | ||
Первый оборот | 0 — 180 | Рабочий ход | Выпуск | Сжатие | Впуск |
180 — 360 | Выпуск | Впуск | Рабочий ход | Сжатие | |
Второй оборот | 360 — 540 | Впуск | Сжатие | Выпуск | Рабочий ход |
540 — 720 | Сжатие | Рабочий ход | Впуск | Выпуск |
***
Работа шестицилиндрового рядного двигателя
В однорядном четырехтактном шестицилиндровом двигателе одноименные такты следуют через 120˚ угла поворота коленчатого вала, следовательно, шатунные шейки располагаются под таким же углом друг к другу, причем оси шеек 1 и 6, 2 и 5, 3 и 4 совпадают. Возможны четыре варианта работы такого двигателя. На отечественных автомобильных двигателях, как правило, используют порядок работы 1-5-3-6-2-4 (например, двигатели автомобилей ЗИЛ-157КД, ГАЗ-52-04).
Коленчатый вал шестицилиндрового двигателя, как и четырехцилиндрового, симметричен, поэтому силы инерции масс, движущихся возвратно-поступательно, взаимно уравновешены. Работа однорядного шестицилиндрового четырехтактного двигателя подробно описана в Таблице 2.
Таблица 2. Работа однорядного шестицилиндрового двигателя
Оборот коленчатого вала | Угол поворота коленчатого вала, ˚ | Цилиндры | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
Первый оборот | 0 — 60 | Рабочий ход | Выпуск | Впуск | Рабочий ход | Сжатие | Впуск |
60 – 120 | Сжатие | Выпуск | |||||
120 – 180 | Впуск | Рабочий ход | |||||
180 – 240 | Выпуск | Сжатие | |||||
240 – 300 | Рабочий ход | Впуск | |||||
300 – 360 | Сжатие | Выпуск | |||||
Второй оборот | 360 – 420 | Впуск | Рабочий ход | ||||
420 – 480 | Выпуск | Сжатие | |||||
480 – 540 | Рабочий ход | Впуск | |||||
540 – 600 | Сжатие | Выпуск | |||||
600 — 660 | Впуск | Рабочий ход | |||||
660 — 720 | Выпуск | Сжатие |
***
Работа шестицилиндрового V-образного двигателя
На равномерность чередования вспышек в цилиндрах многорядного двигателя, кроме угла между кривошипами коленчатого вала, влияет и угол γ между рядами цилиндров.
Для получения оптимальной равномерности хода n-рядного двигатели этот угол должен быть в n раз меньше угла между кривошипами коленчатого вала, т. е. должно соблюдаться условие: γ = φ/n, где φ – угол между кривошипами коленчатого вала.
Тогда угловой интервал между одноименными тактами в цилиндрах четырехтактного двигателя можно определить по формуле:
- αТ = 720˚/ni,
- а для двухтактного двигателя:
- αТ = 360˚/ni.
У шестицилиндрового V-образного двигателя (ЯМЗ-236, ЯМЗ-КАЗ-642) угол развала составляет 90˚ (рис. 3). Но это – не единственное возможное расположение цилиндров — допустимы и другие варианты углов развала.
Коленчатый вал имеет три шатунные шейки, расположенные под углом 120˚ относительно друг друга. На каждой шейке крепятся два шатуна: на первой – шатуны первого и четвертого цилиндров, на второй – второго и пятого, на третьей – третьего и шестого цилиндров.
Кривошипно-шатунные механизмы четырехтактных V-образных двигателей и схемы их работы показаны на Рисунке 3.
Порядок работы цилиндров такого двигателя – 1-4-2-5-3-6. В данных двигателях невозможно добиться равномерного чередования тактов в цилиндрах. Они проходят через 90 и 150˚.
Если в первом цилиндре осуществляется рабочий ход, то в четвертом он начинается через 90˚, во втором – через 150˚, в пятом – через 90˚, в шестом – через 150˚, что является существенным недостатком данного конструкторского решения по расположению цилиндров в шестицилиндровом двигателе.
Для уменьшения вибраций, вызванных неравномерностью работы двигателя, приходится применять массивные маховики с большим моментом инерции (на 60…70 % больше, чем в однорядном двигателе).
***
Работа восьмицилиндрового V-образного двигателя
Угол развала (угол между рядами цилиндров) в таких двигателях обычно принимают равным 90˚.
Так как одноименные такты в цилиндрах начинаются через 90˚ угла поворота коленчатого вала, то и шатунные шейки тоже 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, на четвертой – четвертого и восьмого цилиндров (рис. 3).
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.
Для наглядности ниже приведена схема, на которой стрелками отображен порядок работы цилиндров (последовательность вспышек) в V-образных двигателях.
***
Применение оппозитных двигателей на автомобилях
Главная страница
Дистанционное образование
- Группа ТО-81
- Группа М-81
- Группа ТО-71
Специальности
Учебные дисциплины
Олимпиады и тесты
Большая Рнциклопедия Нефти Рё Газа
Cтраница 1
Многоцилиндровые двигатели имеют еще преимущество перед одноцилиндровыми в том, что применение нескольких цилиндров малого диаметра вместо одного большого благодаря уменьшению движущихся масс кривошипно-шатунного механизма позволяет повысить число оборотов двигателя, а следовательно, и его мощность. [1]
Многоцилиндровые двигатели обычно бывают СЃ двухрядным расположением цилиндров — РїРѕСЂРѕРІРЅСѓ РІ каждом СЂСЏРґСѓ.
Чтобы упростить формулу для определения эффективной мощности двигателя парциальным методом, величину п целесообразно принять равной половине числа цилиндров двигателя. [2]
Многоцилиндровые двигатели преимущественно применяются на тракторах, автомобилях, комбайнах, а также как стационарные двигатели. [3]
Многорядные многоцилиндровые двигатели СЃ V-образным, РҐ — образ-ным, Рќ — образным или звездообразным расположением цилиндров, выполненные РїРѕ схемам Рђ, Р‘ Рё Р’, СЃ общим картером, РЅРѕ СЃ отдельной для каждого-цилиндра кривошипной камерой, используемой РІ качестве продувочного насоса, Рё отдельным коленчатым валом. Р’СЃРµ коленчатые валы связаны между СЃРѕР±РѕР№ РїСЂРё помощи специальных устройств. [4]
Дисковый воздухораспределитель. [5] |
Пуск многоцилиндровых двигателей или газомоторных компрессоров, у которых пусковые клапаны установлены на всех крышках цилиндров, осуществляется с любого положения кривошипов коленчатого вала: как бы ни были расположены кривошипы коленчатого вала один из поршней будет находиться за в. При этом сжатый воздух приводит в движение поршень, а следовательно, и коленчатый вал и связанный с ним распределительный валик. [6]
- Цилиндры многоцилиндрового двигателя должны быть так расположены и сгруппированы, чтобы собранный двигатель имел возможно большую жесткость и как можно меньшие габаритные размеры. [7]
- Насос многоцилиндрового двигателя должен обеспечивать: а) равномерную подачу топлива во все цилиндры; б) одинаковый для всех цилиндров угол опережения подачи топлива и в) одинаковую длительность впрыска. [8]
- Для многоцилиндровых двигателей ( 1Р¦ — 8 — Рі — 12) эти формулы дают несколько преувеличенные результаты, Рё мощность стартера может быть уменьшена. [9]
- У многоцилиндровых двигателей, отличающихся высокой равномерностью работы, маховики делают небольшого размера и веса по сравнению с двигателями с малым числом цилиндров. [10]
Цилиндры многоцилиндровых двигателей отливают РёР· серого чугуна или алюминиевого сплава РІ РІРёРґРµ целой детали — блока цилиндров. Как РѕРґРЅРѕ целое СЃ блоком цилиндров отливают верхнюю часть картера двигателя. [11]
У многоцилиндровых двигателей все цилиндры объединены и отлиты вместе в виде так называемого блока цилиндров. В этом случае крышка цилиндров является также общей и называется головкой блока. [12]
Устройство блок-картера. [13] |
У многоцилиндровых двигателей с водяным охлаждением основной частью остова является корпус, объединяющий в общий блок все цилиндры.
Он называется блоком цилиндров или блок-картером.
Конструкция блок-картера должна обладать прочностью, жесткостью, удобством монтажа механизмов и приборов, расположенных внутри или снаружи блока.
Все эти требования обеспечиваются в большей или меньшей степени его коробчатой формой, наличием ребер, люков, а также применением в качестве материала для его изготовления различных чугунов. [14]
Для многоцилиндровых двигателей, поскольку их кривошипно-шат унные механизмы жестко связаны между собой общим коленчатым валом и картером, кроме знания законов газовых сил и сил инерции каждого кривошипно-шатун-ного механизма, необходимо знать, какое влияние они оказывают друг на друга при совместной работе с учетом расположения кривошипов на коленчатом валу и порядка работы цилиндров. Установлено также, что в многоцилиндровых двигателях газовые и инерционные силы одновременно с созданием активного и равного ему по величине реактивного моментов создают нежелательные, дополнительно нагружающие коленчатый вал, изгибающие и скручивающие моменты. [15]
Страницы: 1 2 3 4
Работа многоцилиндрового двигателя
Контрольные вопросы
1. Классификация поршневых двигателей внутреннего сгорания.
2. Основные механизмы двигателя, системы и их назначение.
3. Основные определения, принятые для двигателей.
- РАБОТА ДВИГАТЕЛЯ
- Во время работы двигателя внутреннего сгорания в его цилиндре происходит периодически повторяющийся ряд изменений состояния рабочего тела (газа).
- Рабочий цикл двигателя – комплекс последовательных процессов (впуск, сжатие, сгорание, расширение и выпуск), в результате которых энергия топлива преобразуется в механическую работу.
Такт – часть рабочего цикла, происходящая за время движения поршня от одной мертвой точки до другой, т. е. условно принимаем, что такт происходит за один ход поршня.
Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за четыре хода (такта) поршня или за два оборота коленчатого вала, называют четырехтактными. Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за два хода поршня или за один оборот коленчатого вала, считают двухтактными.
Рабочий цикл четырехтактного дизеля.В отличие от карбюраторного двигателя вцилиндр дизеля воздух и топливо вводятся раздельно.
Такт впуска.Поршень5 (рис.6.2,а)движется от в.м.т.к н.м.т.,впускной клапан1открыт, в цилиндр 4 поступает воздух. Давление в конце такта 0,08…0,09 МПа, температура воздуха 320…340 К.
Такт сжатия. Оба клапана закрыты.Поршень5движется от н.м.т.к в.м.т. (рис.6.2 б), сжимая воздух. Вследствие большой степени сжатия (порядка 14…18) давление воздуха в конце этого такта достигает 3,5…4,0 МПа, а температура (750…
950 К) превышает температуру самовоспламенения топлива. При положении поршня, близком к в. м. т., в цилиндр через форсунку 2 начинается впрыскивание жидкого топлива, подаваемого насосом 6 высокого давления.
Устройство форсунки обеспечивает тонкое распыливание топлива в сжатом воздухе.
Топливо, впрыснутое в цилиндр, смешивается с нагретым воздухом и остаточными газами, образуя рабочую смесь. Большая часть топлива воспламеняется и сгорает. Давление газов достигает 5,5…9,0 МПа, температура – 1900…2400 К.
Такт расширения. Оба клапана закрыты.Поршень5под давлением расширяющихсягазов движется от в.м.т. к н.м.т. (рис. 6.2, в). В начале такта расширения сгорает остальная часть топлива. К концу такта расширения давление газов уменьшается до
0,2…0,3 МПа, температура – до 900…1200 К.
Такт выпуска. Выпускной клапан3открывается.Поршень5движется от н.м.т.кв.м.т. (рис. 6.2, г) и через открытый клапан выталкивает отработавшие газы из цилиндра в атмосферу. К концу такта давление газов 0,11…0,12 МПа, температура 650…900 К.
Далее рабочий цикл повторяется.
В течение рабочего цикла описанных двигателей только в такте расширения поршень перемещается под давлением газов и посредством шатуна приводит во вращательное движение коленчатый вал.
При выполнении остальных тактов – выпуска, впуска и сжатия – поршень нужно перемещать, вращая коленчатый вал. Это подготовительные такты, которые осуществляются за счет кинетической энергии, накопленной маховиком в такте расширения.
Маховик, обладающий значительной массой, крепят на конце коленчатого вала.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение рабочего цикла двигателя.
2. Поясните рабочий цикл карбюраторного четырехтактного двигателя.
3. Поясните рабочий цикл четырехтактного дизеля.
ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ И МЕХАНИЗМЫ ДВИГАТЕЛЯ
Рабочий цикл двухтактного карбюраторного двигателя.Двухтактные двигателивыполняются с внешним и внутренним смесеобразованием.
Простейший из них – одноцилиндровый двигатель с внешним смесеобразованием, у которого кривошипная камера выполняет роль предварительного компрессора. Такие двигатели называют двигателями с кривошипно-камерной продувкой (рис. 7.1).
В нем одновременно происходит два процесса: один – над поршнем, а второй – под поршнем. При движении
н.м.т. над поршнем происходит горение рабочей смеси (рабочий ход), а под поршнем
– сжатие. При приближении к нижней мертвой точке открываются выпускные и продувочные окна, надпоршневое пространство соединяется с атмосферой и кривошипной камерой, в результате происходит выпуск газов, а цилиндр продувается и заполняется свежей смесью из кривошипной камеры. Этим заканчивается первый такт.
Рисунок 7.1 Схема устройства и работы двухтактного двигателя:
1 – канал, идущий из кривошипной камеры; 2 – продувочное окно; 3 – поршень; 4 – цилиндр; 5 – свеча; 6 – выпускное окно; 7 – впускное окно; 8 — карбюратор; 9 — кривошипная камера.
Второй такт происходит при движении поршня к в.м.т.: над поршнем – сжатие, а объем кривошипной камеры увеличивается и заполняется свежим зарядом, т.е. там происходит впуск.
- Эти двигатели имеют невысокую степень сжатия, и горючая смесь в них воспламеняется от искры, как и в четырехтактных карбюраторных двигателях.
- Применение двухтактного цикла в многоцилиндровых двигателях возможно только при наличии дополнительного компрессора (нагнетателя), необходимого для продувки и заполнения цилиндров.
- По двухтактному циклу могут работать и дизели, но так как у них воспламенение топлива происходит от высокой температуры сжатого воздуха, то степень сжатия в этом случае должна быть примерно вдвое больше, чем у карбюраторного двигателя, и топливо должно впрыскиваться форсунками, а не всасываться.
Двухтактного дизеля с принудительной прямоточной продувкой. При рабочем ходе поршня вблизи н.м.т. открываются выпускные клапаны 3 и продувочные окна 4, цилиндр очищается от продуктов сгорания и заполняется свежим зарядом воздуха.
начале хода поршня к в.м.т. закрываются продувочные окна и клапан, происходит сжатие воздуха до 3,0…4,0 МПа.
Около в. м. т. в цилиндр впрыскивается топливо, где оно воспламеняется и горит. Рабочий ход поршня – как и в четырехтактных двигателях.
Работа многоцилиндрового двигателя
Для уменьшения массы и габаритов, снижения неравномерности частоты вращения коленчатого вала и уменьшения необходимой массы маховика на тракторах и автомобилях применяют многоцилиндровые двигатели.
Большинство тракторных двигателей – четырехцилиндровые. Они имеют удовлетворительную уравновешенность инерционных сил, а рабочие такты отдельных цилиндров происходят в них равномерно через 180 °.
Рабочие процессы в цилиндрах в зависимости от расположения кулачков на распределительном (кулачковом) валу могут происходить с порядком 1–3–4–2 или 1–2– 4–3. На тракторных дизелях, как правило, применяют первый из указанных порядков работы.
Шести- и восьмицилиндровые двигатели выполняют с пространственной схемой коленчатого вала, при которой его колена развернуты на 90°.
При этом порядок работы восьмицилиндрового двигателя типа ЗИЛ-130 будет 1–5– 4–2–6–3–7–8. Цилиндры нумеруются от вентилятора к маховику, и в правом ряду имеют меньшие номера (1, 2, 3 и 4).
двенадцатицилиндрового двигателя ЯМЗ-240Б развал цилиндров равен 75°, а порядок работы цилиндров выражается следующим рядом цифр: 1–12–5–8–3–10–6–7– 2–11–4–9.
Двигатели различной мощности и с разным числом цилиндров можно сравнивать, используя следующие показатели: удельную мощность, т. е. мощность, приходящуюся на 1 кг массы двигателя, литровую мощность, снимаемую с 1 л рабочего объема, удельный расход топлива на единицу мощности.
Кривошипно-шатунный механизм–основной рабочий механизм поршневогодвигателя.
Он участвует в совершении рабочего цикла двигателя и преобразует возвратно-поступательное движение поршня, воспринимающего силу давления расширяющихся газов, во вращательное движение коленчатого вала.
Элементы кривошипно-шатунного механизма условно можно разделить на две группы: неподвижные и подвижные.
К неподвижным элементам механизма относятся цилиндры, головки цилиндров, картер с подшипниками коленчатого вала и связующие детали. Все это образует корпус двигателя. Подвижные элементы механизма: поршни с кольцами и поршневыми пальцами, шатуны с подшипниками, коленчатый вал с маховиком и гасителем крутильных колебаний.
Гаситель крутильныхколебаний(демпфер)применяют в высокооборотныхмногоцилиндровых двигателях для гашения крутильных колебаний и частичного поглощения энергии, вносимой возбуждающим моментом в систему коленчатого вала при резонансе. Его обычно устанавливают на переднем конце коленчатого вала.
Крепление двигателя на раме трактора и автомобиля.Несмотря на сравнительнохорошую уравновешенность современных тракторных и автомобильных двигателей, во время их работы все же возникают вибрации, которые не должны передаваться на раму или полураму, а через них – на корпус мобильной машины.
Поэтому крепление (подвеска) двигателя должно быть таким, чтобы уменьшить передачу вибраций машины и предотвратить появление напряжений в блок-картере в случае возникновения перекосов в раме или полураме при движении мобильной машины по неровной дороге. Двигатели крепят к рамам или полурамам в трех, четырех или пяти точках.
Наибольшее распространение получила трехточечная подвеска, так как она снижает монтажные напряжения и возникающие напряжения при деформации лонжеронов рамы.
Упругие элементы подвески обычно выполняют в виде резиновых амортизаторов, привулканизированных к каркасу. Для максимального поглощения энергии колебаний силового агрегата их изготавливают из специальной резины с большими потерями на гистерезис.
Резиновые амортизаторы, находящиеся под опорами, снижают ударные нагрузки на двигатель при движении машины и уменьшают вибрацию, воспринимаемую от двигателей рамой или полурамой.
Кроме того, опоры удерживают двигатель от продольного смещения при выключении сцепления, резком разгоне или торможении машины.
На тракторах МТЗ-80 и МТЗ-82 двигатель крепят следующим образом: заднюю часть блок-картер а через лист жестко связывают с корпусными деталями трактора; переднюю подвеску выполняют в виде упругого резинометаллического амортизатора, установленного между крышкой распределительных шестерен и передней шарнирной опорой, закрепленной на переднем брусе полурамы.
Назначение и общее устройство механизма газораспределения.Механизмгазораспределения предназначен для своевременного впуска в цилиндры двигателя свежего заряда и для выпуска отработавших газов. В зависимости от типа органов, с помощью которых цилиндр двигателя сообщается с окружающей средой, механизмы газораспределения делятся на золотниковые, комбинированные и клапанные.
Золотниковые механизмы газораспределения, несмотря на некоторые преимущества (возможность обеспечения больших проходных сечений впускных и выпускных отверстий, лучшие условия охлаждения, меньшая шумность работы), в поршневых двигателях широкого распространения не получили. Практически золотниковый принцип газораспределения используется лишь в двухтактных двигателях с контурными и прямоточно-щелевыми схемами продувки, где полость цилиндра сообщается с окружающей средой через окна в его стенке, открываемые и закрываемые поршнем.
Комбинированные механизмы газораспределения применяются с прямоточной клапанно-щелевой продувкой. Свежий заряд поступает в цилиндр через окна в его стенке, а отработавшие газы удаляются при помощи клапанов (ЯМЗ-204 и ЯМЗ-206).
Клапанные механизмы – основной тип механизмов газораспределения, применяемых в современных тракторных и автомобильных двигателях. Как правило, они характеризуются простотой конструкции, малой стоимостью изготовления и ремонта, совершенством уплотнения рабочей полости цилиндра и надежностью работы.
Если клапаны расположены в блок-картере и открываются при движении вверх (в направлении от коленчатого вала), то их называют нижними (боковыми) клапанами в отличие от верхних (подвесных) клапанов, которые установлены на головке цилиндров и открываются при движении вниз (в направлении к коленчатому валу).
Сравнение этих двух механизмов показывает, что механизм с нижним (боковым) расположением клапанов состоит из меньшего числа деталей, но образует вытянутую
щелевидную форму камеры сгорания, а механизм с верхним расположением клапанов усложнен по устройству, но обеспечивает хорошую компактность камеры сгорания.
Как работает 3 цилиндровый двигатель. Порядок работы цилиндров двигателя внутреннего снорания. Что такое трехцилиндровый двигатель
С момента изобретения первого ДВС перед инженерами стояла очень ответственная цель –снять максимум мощности с конкретного объема силового агрегата. Стараясь решить эту задачу, конструкторы проводили эксперименты с числом и компоновкой камер сгорания.
В разное время в серийных моделях авто использовались, как маленькие одноцилиндровые ДВС, так и огромные агрегаты с 16-ю цилиндрами. На разных моделях камеры сгорания расположены и нумеруются по-разному и начинающему автолюбителю эта информация будет очень полезна.
Как располагаются цилиндры в двигателях
Существуют разные модели двигателей – это и старинные одно- и двухцилиндровые ДВС, традиционные рядные четырех- и шестицилиндровые модели.
Статья по теме: Признаки, причины и последствия перегрева двигателя автомобиля
Более крупные агрегаты имели V-образные блоки – такие агрегаты могли иметь восемь и более камер сгорания.
Рядное расположение
При рядном расположении в блоке цилиндры располагаются в один ряд. В такой конфигурации существуют двух, трех, четырех, пяти и даже шестицилиндровые моторы.
Как раскоксовывают поршни не разбирая двигатель машины
Двух- и трехцилиндровые ДВС сейчас устанавливаются на современных авто не так часто, хотя популярность их медленно набирает обороты.
Этому способствовали умные системы приготовления топливной смеси и турбины – например, турбированная версия двухцилиндрового ДВС хетчбека Fiat 500. Трехцилиндровый рядный двигатель можно встретить на «Деу Матиз» и многих других.
Что касается рядной «четверки», то такие блоки устанавливаются в большинстве двигателей для легковых авто – объемы таких движков начинаются от 1 л., а самый объемный рядный ДВС – 2,4 л. и более.
Пятицилиндровые двигатели с рядным расположением на автомобилях, производимых серийно, стали появляться в 70-х годах. В числе первых можно выделить дизельные модели Mercedes – они устанавливались в 1974 году на модели в кузове W123.
А уже в 1976 году построили пятицилиндровый мотор от Audi. Начиная с конца 80-х годов рядная пятерка уже никого не удивляла и успешно устанавливалась на самые разные автомобили Fiat, Volvo и других автобрендов.
Volkswagen 1.2 TDI PD и 1.4 TDI PD
Оба маленьких дизельных агрегата с насос-форсунками появились в 1999 году. Самый младший исчез из списка предложений уже через несколько лет, в то время как 1.4 производился вплоть до 2010 года. 1,4-литровый агрегат можно встретить в моделях VW Group: Audi A2, VW Lupo, Polo, Seat Ibiza/Cordoba и Skoda Fabia.
Вызывает сомнения и долговечность. Проблемы появляются после 150-180 тыс. км. Чаще всего выходят из строя турбокомпрессор и топливный насос высокого давления, а временами сбоит электроника. Но самый серьезный недостаток – критическое увеличение осевого зазора коленчатого вала. Демонтаж и шлифовка мало оправданы из-за нарушения балансировки.
Нумерация цилиндров в разных типах ДВС
Что касается стандартов нумерации камер сгорания, то их нет. На то, как они пронумерованы в ДВС, влияют такие факторы:
- Тип привода;
- Тип ДВС, компоновка блока;
- Поперечное либо продольное расположение агрегата под капотом;
- Сторона вращения.
На стандартных переднеприводных авто с поперечно установленным двигателем нумерация начинается со стороны ГРМ. Так, возле ремня ГРМ находится первый цилиндр и дальше все остальные. Последний находится около КПП.
Примеры
В многоцилиндровых V-образных двигателях первый цилиндр расположен в ряду с водительской стороны.
В двигателях американского производства камеры сгорания и их нумерация может отличаться и не поддаваться логике.
Так, для рядных четверок и шестерок первым может быть цилиндр около радиатора, в то время, как на всех прочих моделях нумерация начинается в сторону салона. Если нумерация обратная, то первым считается цилиндр ближайший к салону.
К сведению: Как убрать грыжу на колесе машины и чем она опасна
Французы очень оригинальны и применяют два способа нумерации камер сгорания ДВС.
- На рядных четверках нумерация начинается от маховика.
- Если это V-образная шестерка, тогда ближний к радиатору ряд – это первые три цилиндра, а ряд ближе к салону – последние три.
Принцип работы дизельного мотора
Рабочий цикл дизеля отличается от атмосферного по способу смесеобразования и воспламенения. Вместо готовой смеси в камеру сгорания подается воздух. За счет сжатия температура в ЦПГ дизельного двигателя увеличивается. Затем происходит подача топлива через форсунки.
Из-за высокой температуры и давление в цилиндрах дизельного агрегата дизтопливо самовоспламеняется — происходит рабочий ход. Рабочий ход заканчивается выхлопом отработанных газов.
Начало нумерация
Единого стандарта для определения нумерация цилиндров не существует. Поэтому как считаются цилиндры в двигателе нужно смотреть в технической инструкции к транспортному средству.
На нумерацию цилиндров в двигателе влияют следующие факторы:
- тип ходовой машины: с задним или передним приводом;
- расположение цилиндров в двигателе: рядное, V- образное, оппозитное;
- направление вращения коленчатого вала;
- количество цилиндров в двигателе.
Для тех, кто задумал провести обслуживание необходимо знать, как проверить цилиндры двигателя. Где первый цилиндр двигателя можно определить по нескольким факторам:
- Как считать цилиндры двигателя в зависимости от типа привода: для марок с передними ведущими колесами первый цилиндр считаться со стороны пассажирского места.
- На задне-приводных моделях порядок работы цилиндров двигателя начинается со стороны радиатора.
Сколько цилиндров в двигателе, метод установки зависит от завода изготовителя. Некоторые производители используют вариант обратной нумерации, при котором счет начинается со стороны салона. В автопроизводителей французских марок подсчет начинается от коробки передач или в зависимости от стороны крутящего момента.
От чего зависит нумерация цилиндров двигателя
Тем не менее, важно знать, что каким бы ни была компоновка двигателя и расположение цилиндров, в цилиндре № 1 – главный цилиндр, всегда располагается свеча № 1.
Естественно, это порядок, в котором пронумерованы цилиндры любого двигателя. От чего зависит расположение и нумерация цилиндров двигателя:
- тип привода: передний или задний;
- тип двигателя: рядный или V-образный;
- способ установки двигателя: поперечный или продольный;
- направление вращения двигателя: по или против часовой стрелки.
Расположение цилиндров в многоцилиндровых двигателях, выглядит следующим образом:
- вертикально – то есть в один ряд, без угловых отклонений;
- наклонно – под углом 20°;
- V- образно – в два ряда. Углы между рядами могут быть 90 или 75 градусов;
- оппозитно (горизонтально) – угол между цилиндрами равен 180°. Такое расположение цилиндров применяется в двигателях для автобусов, что позволяет размещать двигатель под полом салона, освобождая полезную площадь.
Ток в помощь
Готовящийся к выходу компактный кроссовер Peugeot 2008 должен получить еще более эффективные двигатели на базе серии EB. На помощь экологии придет технология «мягкого гибрида» с системой Stop&Start.
Моторы получат совершенный стартер-генератор, способный без вибраций завести двигатель с четверти оборота. На торможении он будет запасать энергию в аккумулятор повышенной емкости, попутно облегчая труд тормозов.
При остановке двигатель будет выключаться, а малейшее нажатие на газ будет заводить его снова. Систему Stop&Start можно будет в любой момент отключить кнопкой.
Если забит топливный фильтр какие симптомы
1,2-литровый двигатель также получит турбонагнетатель и непосредственный впрыск топлива. Мотор под названием 1.2 liter e-THP сможет развивать мощность 110 или 130 л.с.
Большинство автомобилей в наши дни оснащены скучными двигателями: рядные «четверки», «оппозитные» шестерки, V8, V12… Сплошные четные числа.
Сегодня нам хочется поговорить о моторах с нечетным числом цилиндров, и хотя в последнее время экологические и экономические нормы вынуждают автопроизводителей все чаще обращаться к 3-цилиндровым моторам, они не станут участниками нашего обзора. Сосредоточимся на более эксклюзивных вещах.
Wright R-1820.
Одни из самых красивых двигателей с нечетным количеcтвом цилиндров — это радиальные двигатели времен Второй мировой войны. 9-цилиндровый Wright R-1820 в количестве 4 штук приводил в действие тяжелый бомбардировщик Boeing B-17 по прозвищу «Летающая крепость».
В зависимости от применения двигатель выдавал от 700 до 1 500 л. с. Единственная проблема с радиальными двигателями состояла в том, что они были непомерно огромны.
На самом деле это совсем не проблема для самолета, но когда речь заходит об автомобиле… Тем не менее, многие умельцы умудрялись засовывать радиальные моторы в легковые машины, которые при этом выглядели довольно смешно.
Volkswagen VR5.
Еще в 1983 году Oldsmobile разработал дизель V5, но так и не отправил его в производство. Таким образом VR5 от Volkswagen — это первый серийный блок, который использовал 5 цилиндров в V-конфигурации. Первая 2,3-литровая версия выдавала 150 л. с. и 205 Нм и устанавливалась на Passat, Golf и Bora. Это был странный нетрадиционный концепт, который при этом еще и фантастически звучал!
3-цилиндровый двухтактный мотор Saab.
Для своих знаменитых двухтактных моторов Saab сначала использовал 2 цилиндра, но впоследствии перешел на продольно расположенную «тройку». Двигатель имел объем 748 кубических сантиметров и выдавал 33 л. с.
Он устанавливался на Saab 93, Sonett обоих поколений, 95, 96 и некоторые другие модификации. Для Sonett были разработаны форсированные версии мощностью 58 л. с., и это поистине были спорткары конца 50-х годов.
Alfa Romeo JTD.
Это семейство дизелей ведет свою историю с 1997 года. Разработаны Fiat Group совместно с подразделением GM Powertrain. Вершиной является 2,4-литровый 5-цилиндровый JTD, устанавливаемый на Alfa Romeo 159 и Brera. Он выдавал 210 л. с. и 400 Нм крутящего момента. В результате чип-тюнинга мощность можно поднять до 273 л. с., а момент — до 495 Нм. Очень быстрый дизель!
Volvo Modular.
Конечно все знают о рядных пятицилиндровых моторах от Volvo. C запуска Volvo 850 в 1992 году эти двигатели были неотъемлемой частью шведской линейки и даже питали Ford Focus ST и RS. К сожалению, в 2014 году Volvo объявили, что прекращают их производство.
5-цилиндровые моторы Audi.
История Audi тесно переплетается с 5 цилиндрами. Началось все в 1976 году с 2,1-литрового мотора с одним верхним распредвалом на Audi 100, однако гораздо интереснее присутствие этих двигателей в автоспорте.
В абсолютно безумной «группе В» (для настоящих мужиков) классического ралли Audi S1 Sport Quattro E2 использовал 650-сильный 5-цилиндровый мотор, а к 1987 году инженеры готовили 1000-сильную версию, но ей не суждено было бороться на трассе, поскольку опасная «группа В» была упразднена.
Немецкий «пятицилиндровик» популярен в европейских чемпионатах по дрэг-рейсингу: 2,2-литровый 20-клапанный 5-цилиндровый агрегат способен в экстремальных модификациях выдать более 1 мегаватта (1 340 л. с.).
7-цилиндровые моторы AGCO Sisu.
Это единственный 7-цилиндровый двигатель, когда-либо использованный на сухопутном транспортном средстве (по крайней мере единственный на сегодняшний день).
Кто-то не вполне нормальный из AGCO решил, что состыковать 3- и 4-цилиндровый дизели будет отличной идеей.
И они заставили эту систему работать! Мотор устанавливается на сельхозтехнику, и именно ему многие люди Земли обязаны за хлеб на своем столе.
3-цилиндровый аксиальный двигатель Джона Делореана.
Аксиальный двигатель — это тип двигателя с возвратно-поступательным движением поршней, в котором вместо обычного коленчатого вала используется шайбовый механизм. Поршни поочерёдно давят на наклонную шайбу, принуждая её вращаться вокруг своего центра.
Гениальный инженер, изобретатель и конструктор Джон Делореан мечтал перевернуть автоиндустрию. Все знают его DMC-12 из кинофильма «Назад в будущее», в котором применено множество революционных решений. Но мало кто знает, что Делореан хотел дополнить уникальную машину уникальным мотором.
Среди найденных после его смерти чертежей были и чертежи аксиального ДВС. Он использовал три цилиндра, расположенные в виде треугольника. Каждый из цилиндров имел двухсторонний поршень, что делало возможным две камеры сгорания на цилиндр. Таким образом мы получали 3-цилиндровый 6-поршневый мотор.
Делореан задумал его в 1954 году, но начал разрабатывать лишь в 1979-м. По каким-то причинам рождение двигателя так и не состоялось…
Wärtsilä-Sulzer RT-Flex 96C.
Серия громадных финских двигателей для морских судов. Перед вами 13-цилиндровая версия. Существует и 14-цилиндровый мотор, который является крупнейшим в мире поршневым двигателем внутреннего сгорания. Высота такого двигателя — 13,4 метров, длина — 27 метров, сухая масса — 2300 тонн, максимальная мощность — 108 920 лошадиных сил.
Lanz Eilbulldog.
Культура немецких классических автомобилей не ограничивается «Мерседесами» и «Майбахами». Взгляните на Lanz Eilbulldog, который производился с 1921 по 1960 годы.
Он использовал одноцилиндровый 10-литровый (!!!) двигатель мощностью от 12 до 55 л. с. в зависимости от года выпуска. Это один из тракторов-работяг, вытянувший немецкую экономику.
Он мог сжигать отработавшее масло, когда поблизости не было бензина. Просто взгляните, как заводится эта штука!
Факторы, определяющие нумерацию цилиндров
Нумерация цилиндров в автомобильных зависит от:
- конструкции двигателя
- конструкции привода
- варианта расположения двигателя — продольный (установлен вдоль по ходу движения автомобиля) или поперечный
- направления вращения двигателя
Напоминаем, что в автомобильных двигателях цилиндры могут располагаться:
а) в ряд вертикально;
Почему сгорел диодный мост генератора
- б) в ряд наклонно;
- в) в два ряда наклонно;
- г) в два ряда напротив друг друга (так называемый оппозитный двигатель, который применяется в автомобилях марки Subaru).
На горячую голову
Еще один путь к сохранению мощности при жесткой диете — побороть трение. Поршневые кольца и пальцы, а также толкатели клапанов имеют алмазное покрытие, призванное улучшить скольжение. Форма шатунов рассчитана таким образом, чтобы при вращении центробежная сила как можно меньше воздействовала на подшипники коленчатого вала, также в целях снижения трения.
Чтобы мотору было легче шевелить поршнями, инженеры оснастили его масляной помпой с переменной производительностью. Обычно обороты помпы, а вместе с ними и давление масла, прямо зависят от оборотов двигателя.
Это значит, что на низких оборотах давление не может быть достаточно высоким, чтобы на пределе мощности оно не превысило возможностей двигателя.
Независимая помпа позволяет поддерживать оптимальное давление масла при любых оборотах мотора.
Холодный мотор требует более богатой топливовоздушной смеси, чем прогретый, а значит, потребляет больше топлива и выделяет больше углекислоты. Встроенный в головку блока выпускной коллектор помогает двигателю быстрее выходить на рабочую температуру.
Раздельные контуры системы охлаждения блока цилиндров и головки блока работают таким образом, чтобы сразу после старта направить максимум тепловой энергии именно в блок цилиндров, который прогревается менее охотно.
Принцип работы ДВС. Рабочие циклы двигателя
На автомобилях устанавливают двигатели внутреннего сгорания (ДВС), у которых топливо сгорает внутри цилиндра. В основу их действия положено свойство газов расширяться при нагревании.
Рассмотрим принцип устройства и работы двигателя внутреннего сгорания, а также его рабочие циклы.
Рабочий цикл четырехтактного бензинового двигателя
Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу. Если рабочий цикл совершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала, то такой двигатель называется двухтактным.
Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска.
Принцип работы ДВС (для просмотра нажмите на кнопку иллюстрации)
Крайние положения поршня, при которых он наиболее удален от оси коленчатого вала или приближен к ней, называются верхней и нижней «мертвыми» точками (ВМТ и НМТ). Подробнее в статье как устроен двигатель внутреннего сгорания.
Впуск. По мере того, как коленчатый вал двигателя делает первый полуоборот, поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разряжение, вследствие чего свежий заряд горючей смеси, состоящий из паров бензина и воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр и, смешиваясь с остаточными отработавшими газами, образует рабочую смесь.
Сжатие. После заполнения цилиндра горючей смесью при дальнейшем вращении коленчатого вала (второй полуоборот) поршень перемещается от НМТ к ВМТ при закрытых клапанах. По мере уменьшения объема температура и давление рабочей смеси повышаются.
Расширение или рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и быстро сгорает, вследствие чего температура и давление образующихся газов резко возрастает, поршень при этом перемещается от ВМТ к НМТ. В процессе такта расширения шарнирно связанный с поршнем шатун совершает сложное движение и через кривошип приводит во вращение коленчатый вал.
При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при третьем полуобороте коленчатого вала называют рабочим ходом. В конце рабочего хода поршня, при нахождении его около НМТ открывается выпускной клапан, давление в цилиндре снижается до 0.3 — 0.75 МПа, а температура до 950 — 1200оС.
Выпуск. При четвертом полуобороте коленчатого вала поршень перемещается от НМТ к ВМТ. При этом выпускной клапан открыт, и продукты сгорания выталкиваются из цилиндра в атмосферу через выпускной газопровод.
Рабочий цикл четырехтактного дизеля
В отличие от бензинового двигателя, при такте ‘впуск’ в цилиндры дизеля поступает чистый воздух. Во время такта ‘сжатие’ воздух нагревается до 600оС. В конце этого такта в цилиндр впрыскивается определенная порция топлива, которое самовоспламеняется.
Впуск. При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздушного фильтра в цилиндр через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух. Давление воздуха в цилиндре составляет 0.08 — 0.095 МПа, а температура 40 — 60°С.
Сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ, впускной и выпускной клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень сжимает поступивший воздух. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. При ходе поршня к ВМТ цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое топливным насосом.
Расширение или рабочий ход. Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. При этом максимальное давление газов достигает 6 — 9 МПа, а температура 1800 — 2000°С. Под действием давления газов поршень перемещается от ВМТ в НМТ — происходит рабочий ход. Около НМТ давление снижается до 0.3 — 0.5 МПа, а температура до 700 — 900оС.
Выпуск. Поршень перемещается от НМТ в ВМТ и через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. Давление газов снижается до 0.11 — 0.12 МПа, а температура до 500-700оС. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности.
Более подробно про работу дизеля в статье Дизельные двигатели. Устройство и принцип работы.
Принцип работы многоцилиндровых двигателей
На автомобилях устанавливают многоцилиндровые двигатели. Чтобы многоцилиндровый двигатель работал равномерно, такты расширения должны следовать через равные углы поворота коленчатого вала (т. е. через равные промежутки времени).
Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы большинства четырехцилиндровых двигателей 1-3-4-2 или 1-2-4-3. 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.
Диаграмма работы двигателя по схеме 1-2-4-3
Многоцилиндровые двигатели бывают рядными и V-образными. В рядных двигателях цилиндры расположены вертикально, а в V-образных — под углом. Последние характеризуются меньшей габаритной длиной по сравнению с первыми. Современные восьмицилиндровые двигатели выполняют двухрядными с V-образным расположением цилиндров.
Многоцилиндровые двигатели (автомобильные)
2.4.
Многоцилиндровые двигатели Мощность, развиваемая двигателем, может быть увеличена за счет увеличения размера одного цилиндра
или наличия большего количества цилиндров одинакового размера. Один большой цилиндр может быть более удобным выбором
из-за меньшего количества деталей для производства и обслуживания, но преимущества
перевешиваются недостатками. Соотношение площадей головок поршней и объемов цилиндров двух двигателей, один из
, линейные размеры которого в два раза больше, чем у другого, заключаются в следующем.
При одинаковом среднем эффективном давлении газа в цилиндрах обоих двигателей тяга поршня
увеличивается пропорционально площади головки поршня. Поэтому при удвоении диаметра цилиндра происходит четырехкратное увеличение усилия поршня. При данной скорости поршня и среднем эффективном давлении газа
мощность двигателя увеличивается пропорционально квадрату диаметра цилиндра. Поэтому
при удвоении диаметра цилиндра происходит четырехкратное увеличение мощности. Объем и, следовательно,
масса возвратно-поступательных компонентов увеличивается пропорционально кубу их размеров. Поэтому удвоение размеров поршня
увеличивает массу в восемь раз, из-за чего максимальная скорость поршня
должна быть уменьшена. Если ход поршня при заданной частоте вращения коленчатого вала удваивается,
скорость поршня также удваивается. Чтобы поддерживать одинаковую скорость поршня для обоих двигателей, скорость коленчатого вала
большого двигателя необходимо уменьшить вдвое. Крутящий момент пропорционален упору поршня
и длине хода кривошипа. Следовательно, удвоив диаметр и ход поршня,
усилие поршня увеличено в четыре раза, а рычаг поворота кривошипа удвоен, таким образом, крутящий момент
увеличен в восемь раз.
Таким образом, при удвоении диаметра цилиндра мощность увеличивается в четыре раза, а
вес увеличивается в восемь раз. Следовательно, вес увеличивается с большей скоростью по сравнению с
мощностью, что обеспечивает низкое отношение мощности к весу. Многоцилиндровые двигатели могут производить более высокую выходную мощность
из-за более высоких оборотов по сравнению с одноцилиндровым двигателем.
2.4,1.
Циклический крутящий момент и эффект маховика Четырехтактный двигатель завершает один рабочий цикл за два оборота или 720
градусов x>f коленчатого вала; таким образом, каждый из четырех тактов соответствует половине
‘ оборота или повороту коленчатого вала на 180 градусов. Из четырех тактов, т. е. впускного, сжатия, рабочего и выпускного, только рабочий такт поставляет энергию для привода коленчатого вала против
.0011 различные сопротивления нагрузкам, в то время как остальные три оставшихся хода поглощают часть энергии на преодоление
потерь на накачку и на трение. Кроме того, существуют возвратно-поступательные инерционные нагрузки, вызванные
обратным усилием, прилагаемым для изменения направления движения поршневого узла каждый раз, когда он
достигает своего положения ВМТ или НМТ. В результате происходит значительное колебание частоты вращения коленчатого вала
в каждом рабочем цикле из-за изменения полезного давления в цилиндре на протяжении всего цикла.0011 рабочий ход и противодействующие нагрузки трения, насоса и инерции.
Маховик, прикрепленный к концу коленчатого вала, поглощает избыточную энергию, когда коленчатый вал
ускоряется во время своего рабочего хода на 180 градусов, и автоматически передает эту накопленную
кинетическую энергию коленчатому валу для преодоления сопротивления повороту в течение следующих 540 градусов
, состоящих из трех не — рабочие штрихи. Коленчатый вал замедляется, поскольку маховик отдает
энергии для приведения коленчатого вала в движение в течение трех тактов холостого хода, но происходит восстановление скорости
из-за расширения поршня во время рабочего такта. Таким образом маховик уменьшает
колебаний частоты вращения коленчатого вала во время каждого цикла работы. Энергия, сообщаемая маховику и коленчатому валу
, иногда превышает среднюю резистивную нагрузку в двигателе, а в другие
раз может быть значительно ниже этого значения. Это заставляет маховик испытывать соответствующие колебания скорости
(рис. 2.10). Средняя высота диаграммы крутящего момента представляет собой крутящий момент
, эквивалентный постоянной нагрузке, воздействующей на двигатель. Заштрихованная область выше среднего — 9Линия крутящего момента 0011 указывает на избыточную энергию, накопленную в маховике, а энергия ниже средней линии
показывает энергию, получаемую от маховика за один цикл.
Рис. 2.10. Эффект маховика одноцилиндрового двигателя с постоянной нагрузкой.
В начале импульса мощности маховик имеет минимальную скорость, а ближе к концу рабочего хода
— максимальную скорость. Чтобы цикл событий продолжался, избыток
и дефицит энергии должны быть равны. Это означает кинетическую энергию маховика за
его скорость увеличения и уменьшения должна быть одинаковой. Поскольку степень изменения скорости в каждом цикле
зависит от размера маховика, большой маховик гасит колебания скорости до минимума,
обеспечивая плавную работу двигателя на постоянных скоростях. Но, большая масса маховика противостоит любому быстрому разгону и торможению двигателя, из-за чего реакция двигателя становится
торпидной. С другой стороны, маленький маховик определенно заставляет двигатель быстро реагировать на
быстрое изменение скорости, но за счет неравномерной и неравномерной работы на медленной скорости.
2.4.2.
Многоцилиндровый с циклическим крутящим моментом Ограничения размера маховика и его неспособность сгладить
неравномерность крутящего момента между циклами в значительной степени устранены за счет использования многоцилиндровых двигателей, где
фазы газораспределения с одиночный коленчатый вал упорядочен так, что рабочие такты цилиндров
происходят поэтапно, а не все одновременно. Когда число
цилиндров увеличивается, соответственно уменьшаются интервалы между силовыми импульсами. Следовательно, изменение крутящего момента на протяжении четырех тактов цикла сглаживается.
Кривая циклического крутящего момента для одноцилиндрового двигателя (рис. 2.10) показывает рабочий ход каждые
720 градусов, а изменение пикового крутящего момента по отношению к среднему за один цикл составляет около 8:1. Когда добавляется второй цилиндр
, интервал между пусковыми импульсами уменьшается вдвое, т. е. на 360 градусов, тем самым
уменьшая пиковый крутящий момент до среднего, создаваемого за цикл, до 4:1 (рис. 2.11 А). Добавляя третий
цилиндра интервал между выстреливающими импульсами сокращается до 240 градусов, а пиковое среднее усилие поворота
дополнительно сглаживается до порядка 2,8:1 (рис. 2.11Б). Четырех-, пяти-, шести- и восьмицилиндровые двигатели
имеют интервалы зажигания 180 градусов, 144 градуса, 120 градусов и 90
градусов соответственно, при этом соответствующие отношения пикового крутящего момента к среднему уменьшены до 2:1, 1,7:1,
1,4:1 и л. л:! (рис. 2.11 с C по F).
Рис. 2.11. Диаграммы крутящего момента многоцилиндрового двигателя.
A. Двухцилиндровый двигатель B. Трехцилиндровый двигатель.
C. Четырехцилиндровый двигатель D. Пятицилиндровый двигатель.
E. Шестицилиндровый двигатель F. Восьмицилиндровый двигатель.
2.4.3.
Достоинства и ограничения одно- и многоцилиндровых двигателей Следующие основные факторы необходимо учитывать при сравнении двигателей
разной кубатуры и разного количества цилиндров.
(a) Для заданной максимальной скорости поршня чем короче ход поршня, тем выше может быть
вращение коленвала.
(b) По мере того, как цилиндр становится меньше, поршень становится легче пропорционально размеру цилиндра
, что соответственно приводит к увеличению скорости поршня.
(c) При одинаковом объеме цилиндров двигателя и максимальной скорости поршня многоцилиндровый двигатель
развивает большую мощность, чем одноцилиндровый двигатель.
id) Одноцилиндровый двигатель с той же площадью поперечного сечения поршня, что и многоцилиндровый двигатель
, обеспечивает больший выходной крутящий момент.
(e) Чем меньше размер цилиндра, тем выше отношение его поверхности к объему и, следовательно, выше
— степень сжатия с улучшением теплового КПД двигателя.
if) При заданном общем объеме реакция на ускорение улучшается с увеличением количества цилиндров,
из-за более легких возвратно-поступательных компонентов и меньшего размера маховика.
(g) По мере увеличения числа цилиндров и длины двигателя крутильные колебания становятся
проблемой.
(з) С увеличением числа цилиндров
• мощность, затрачиваемая на преодоление вращательного и возвратно-поступательного сопротивления, также увеличивается,
• усложняется распределение смеси для карбюраторных двигателей,
• пропорционально возрастает стоимость замены компонентов, а
• увеличивается частота импульсов мощности, благодаря чему выходная мощность становится
более стабильной.
Плавная работа многоцилиндровых двигателей возможна только тогда, когда каждая камера сгорания
создает такое же давление в камере сгорания, как и другие камеры того же двигателя. Карбюратор
должен обеспечивать качество наддува, смешивая топливо с поступающим воздухом в правильных
пропорции. Впускной коллектор должен направлять равное количество смешанного заряда на каждый впускной клапан
. Время работы каждого впускного клапана должно быть таким же, как и у других, чтобы в каждую камеру сгорания поступало одинаковое количество заряда. Распределитель зажигания должен синхронизироваться, чтобы подавать искру
через зазор свечи зажигания, когда компрессия достигает одинаковой величины во всех цилиндрах
. При соблюдении всех этих требований давление в камерах сгорания равно
. Но практически эти идеальные требования не выполняются во всех условиях эксплуатации из-за
к увеличению производственных затрат. Многоцилиндровые двигатели предпочтительнее одноцилиндровых двигателей
, которые обеспечивают одинаковую мощность по следующим причинам:
Большой одноцилиндровый двигатель | Многоцилиндровый двигатель |
id) Рычажный крутящий момент только от одного рабочего хода за два оборота | (a) Больше рабочих ходов на оборот, что обеспечивает плавный выходной крутящий момент |
(b) Требуется тяжелый маховик | (6) Более легкий маховик позволяет быстрее разгоняться |
(c) Большой поршень и клапаны создают значительные трудности с охлаждением | (c) Маленькие клапаны и поршни облегчают охлаждение |
(d) Сильные пульсации выхлопа затрудняют глушение | (rf) Более частые и меньшие пульсации облегчают глушение |
(e) Двигатель будет очень высоким, и его будет трудно разместить под капотом | (e) Двигатель намного компактнее |
Двигатель будет очень тяжелым | (f) Двигатель будет весить намного меньше, чем одноцилиндровый двигатель |
fce) Тяжелый поршень затрудняет балансировку | (g) Легко балансируется |
j — Hh) Должен работать на низких скоростях | (h) Может работать на гораздо более высокой скорости. |
Многоцилиндровый дизельный двигатель (Патент) | OSTI.GOV
Многоцилиндровый дизельный двигатель (Патент) | ОСТИ.GOVперейти к основному содержанию
- Полная запись
- Другое связанное исследование
Многоцилиндровый дизельный двигатель с наддувом и низкой степенью сжатия, в котором при запуске и, возможно, при частичной нагрузке ряд цилиндров работает как компрессор, а сжатый воздух, производимый им, подается к остальным цилиндрам, работающим как двигатель. в дополнение к всасываемому последним воздуху для горения для достижения достаточных условий воспламенения. Предусмотрено одно или несколько промежуточных аккумулирующих устройств для сжатого воздуха, которые связаны с цилиндрами, работающими в качестве компрессора, посредством клапанов, выполненных с возможностью закрытия, и с цилиндрами, работающими в качестве двигателя, посредством клапанов, регулируемых в зависимости от положения поршня во время работы. такт всасывания и/или такт сжатия соответствующего цилиндра, работающего в качестве двигателя.
- Изобретатели:
- Дойчманн, Х; Герай, Ф.
- Дата публикации:
- Идентификатор ОСТИ:
- 6458883
- Номер(а) патента:
- США 4248198
- Правопреемник:
- Motoren- Und Turbinen-Union Friedrich (Германия, Федеративная Республика)
- Тип ресурса:
- Патент
- Отношение ресурсов:
- Дата приоритета патента: Дата приоритета 1 декабря 1977 г. , Германия, Федеративная Республика (ФРГ)
- Страна публикации:
- США
- Язык:
- Английский
- Тема:
- 33 УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ ДВИГАТЕЛИ; ДИЗЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ; НАГНЕТАТЕЛИ; ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК; СЖАТЫЙ ВОЗДУХ; СТЕПЕНЬ СЖАТИЯ; КЛАПАНЫ; ВОЗДУХА; СЖАТЫЕ ГАЗЫ; КОМПРЕССОРЫ; КОНТРОЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ; ДВИГАТЕЛИ; ОБОРУДОВАНИЕ; РЕГУЛЯТОРЫ ПОТОКА; ПОТОК ЖИДКОСТИ; ЖИДКОСТИ; ПОТОК ГАЗА; ГАЗЫ; ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ; ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ; 330102* — Двигатели внутреннего сгорания — Дизель
Форматы цитирования
- MLA
- АПА
- Чикаго
- БибТекс
Дойчманн Х. и Герай Ф. Многоцилиндровый дизельный двигатель . США: Н. П., 1981.
Веб.
Копировать в буфер обмена
Дойчманн, Х., и Герай, Ф. Многоцилиндровый дизельный двигатель . Соединенные Штаты.
Копировать в буфер обмена
Дойчманн, Х., и Герай, Ф. 1981.
«Многоцилиндровый дизельный двигатель». Соединенные Штаты.
Копировать в буфер обмена
@статья{osti_6458883,
title = {Многоцилиндровый дизельный двигатель},
автор = {Deutschmann, H и Geray, F},
abstractNote = {Многоцилиндровый дизельный двигатель с наддувом и низкой степенью сжатия, в котором при запуске и, возможно, при частичной нагрузке ряд цилиндров работает как компрессор, а сжатый воздух, производимый им, подается к остальным работающим цилиндрам. в качестве двигателя в дополнение к всасываемому последним воздуху для горения для достижения достаточных условий воспламенения. Предусмотрено одно или несколько промежуточных аккумулирующих устройств для сжатого воздуха, которые связаны с цилиндрами, работающими в качестве компрессора, посредством клапанов, выполненных с возможностью закрытия, и с цилиндрами, работающими в качестве двигателя, посредством клапанов, регулируемых в зависимости от положения поршня во время работы. такт всасывания и/или такт сжатия соответствующего цилиндра, работающего в качестве двигателя.},
дои = {},
URL = {https://www.osti.gov/biblio/6458883},
журнал = {},
номер =,
объем = ,
место = {США},
год = {1981},
месяц = {2}
}
Копировать в буфер обмена
Полный текст можно найти в Ведомстве США по патентам и товарным знакам.
Экспорт метаданных
Сохранить в моей библиотеке
Вы должны войти в систему или создать учетную запись, чтобы сохранять документы в своей библиотеке.
Аналогичных записей в сборниках OSTI.GOV:
- Аналогичные записи
Многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания и способ работы многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания
Настоящая заявка испрашивает приоритет по заявке на патент Германии № 102010037362.1, поданной 7 сентября 2010 г., полное содержание которой включено в настоящий документ ссылка.
Изобретение относится к многоцилиндровому двигателю внутреннего сгорания с прикладным зажиганием.
Двигатели с искровым зажиганием работают на гомогенной топливно-воздушной смеси, которая при отсутствии непосредственного впрыска готовится за счет внешнего смесеобразования путем подачи топлива во всасываемый воздух во впускном тракте. Требуемая выходная мощность регулируется изменением заряда камеры сгорания, так что, в отличие от дизельного двигателя, работа двигателя с искровым зажиганием основана на количественном контроле.
Нагрузка обычно регулируется с помощью дроссельной заслонки, установленной во впускном тракте. Регулировкой дроссельной заслонки можно в большей или меньшей степени уменьшить давление всасываемого воздуха после дроссельной заслонки. Чем дальше дроссельная заслонка закрыта, тем больше потеря давления всасываемого воздуха над дроссельной заслонкой и тем ниже давление всасываемого воздуха за дроссельной заслонкой и перед входом в цилиндр. Таким образом, при постоянном объеме камеры сгорания можно регулировать массу воздуха, то есть количество, посредством давления всасываемого воздуха. Однако в диапазоне частичной нагрузки, поскольку малые нагрузки требуют высокой степени дросселирования и снижения давления во впускном тракте, потери цикла заряда увеличиваются по мере уменьшения нагрузки и увеличения дросселирования. В результате снижается КПД двигателя и, следовательно, экономия топлива.
Разработаны различные стратегии дегазации двигателя внутреннего сгорания с включенным зажиганием, чтобы уменьшить описанные потери. Поскольку в режиме частичной нагрузки двигатель с искровым зажиганием имеет низкий КПД из-за управления дроссельной заслонкой, тогда как дизельный двигатель имеет более высокий КПД, были предприняты попытки объединить два метода работы друг с другом, чтобы использовать преимущества метода дизельного двигателя в пользу метода двигателя с искровым зажиганием. Здесь работа по развитию была сосредоточена в первую очередь на основных чертах двух методов. Обычный метод искрового зажигания характеризуется сжатием смеси, гомогенной смесью, прикладным зажиганием и количественным контролем, тогда как традиционный метод дизельного двигателя характеризуется сжатием воздуха, неоднородной смесью, воспламенением от сжатия и качественным контролем. .
Одним из подходов к снижению дроссельной заслонки, например, является использование двигателя с искровым зажиганием и непосредственным впрыском. Непосредственный впрыск топлива является подходящим средством для достижения расслоения заряда камеры сгорания. Таким образом, в определенных пределах непосредственный впрыск топлива в камеру сгорания позволяет осуществлять качественный контроль в двигателе с искровым зажиганием. Смесеобразование происходит за счет непосредственного впрыска топлива в цилиндры или, вернее, воздуха, находящегося в цилиндрах, а не за счет внешнего смесеобразования, при котором топливо вводится во всасываемый воздух во впускном тракте.
Другой возможный способ оптимизации процесса сгорания в двигателе с искровым зажиганием заключается в использовании механизма с регулируемым клапаном. В отличие от обычных клапанных механизмов, в которых подъем клапана, а также синхронизация, то есть время открытия и закрытия впускного и выпускного клапанов, предопределены как неизменные величины нерегулируемым и, следовательно, негибким механизмом клапанный механизм, эти параметры, влияющие на процесс сгорания и тем самым на расход топлива, можно в большей или меньшей степени изменять с помощью регулируемых клапанных механизмов. Регулирование нагрузки без дросселя и, следовательно, без потерь возможно просто за счет возможности изменять время закрытия впускного клапана и подъем впускного клапана.
Недостатком описанных выше концепций является то, что они не подходят для модернизации двигателей, уже представленных на рынке, поскольку требуют существенной модификации базового двигателя и/или клапанного механизма, а также дополнительных сложных компонентов.
Одним из подходов к снижению дроссельной заслонки двигателей с искровым зажиганием, уже представленных на рынке, является отсечка цилиндров. Это служит для улучшения, то есть повышения эффективности в диапазоне частичных нагрузок, поскольку отключение одного цилиндра многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания увеличивает нагрузку на работающие цилиндры, так что дроссельная заслонка может быть открыта. кроме того, чтобы ввести в эти цилиндры большую массу воздуха, так что в целом достигается снижение дроссельной заслонки двигателя внутреннего сгорания. Благодаря большей подаваемой воздушной массе цилиндры, продолжающие работать во время частичной отсечки, имеют улучшенное смесеобразование и допускают более высокие скорости рециркуляции отработавших газов. Дополнительные преимущества с точки зрения эффективности заключаются в том, что благодаря отсутствию сгорания отрезанный цилиндр не создает потерь тепла через стенку из-за передачи тепла от продуктов сгорания к стенкам камеры сгорания.
Помимо указанных выше преимуществ, частичная отсечка, особенно в многоцилиндровых двигателях внутреннего сгорания с нечетным числом n цилиндров, имеет также недостатки, которые часто являются препятствием для использования в серийном производстве. Обычно в рядном трехцилиндровом двигателе, например, один цилиндр двигателя выполнен в виде отсечного цилиндра. При нормальной работе, то есть когда все три цилиндра работают и частичное отключение отключено, цилиндры запускаются в порядке зажигания 1-2-3 с интервалом 240° СА. В контексте частичной отсечки отсечной цилиндр деактивируется, и только два оставшихся цилиндра продолжают работать, так что возникает неравномерная схема срабатывания, при которой интервал срабатывания чередуется между 240° CA и 480° CA, что приводит к нескольким пагубные последствия.
Конструкция двигателя, возбуждаемая колебаниями корпусного звука под действием импульсов и переменных сил, излучает корпусный звук через поверхности двигателя в виде воздушного шума и, таким образом, создает реальный шум двигателя. Неравномерная схема зажигания приводит к негармоничному шуму двигателя, который воспринимается как неприятный. Это невыгодно, поскольку шум, создаваемый двигателем внутреннего сгорания, оказывает значительное влияние на покупательское поведение покупателей. Кроме того, возбуждение коленчатого вала в диапазоне собственных частот может привести к высоким амплитудам вращательных колебаний, что может привести даже к усталостному разрушению.
Обсуждаемые проблемы на примере трехцилиндрового двигателя внутреннего сгорания аналогично существуют в любом многоцилиндровом двигателе внутреннего сгорания, в котором нечетное число n цилиндров расположено в ряд, например, также в случае пятицилиндрового двигателя. цилиндровый двигатель внутреннего сгорания, в котором пять цилиндров расположены в ряд. Изобретатели здесь признали вышеуказанные проблемы и предложили решение, по крайней мере, частичное их решение. Таким образом, предложен способ работы многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с прикладным зажиганием, имеющего нечетное число n цилиндров, расположенных в ряд. Способ включает работу многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с включенным зажиганием, в котором нечетное число n цилиндров расположено в ряд, и в режиме частичной нагрузки, когда нагрузка двигателя ниже пороговой, обеспечивает частичное отключение цилиндров. частичное отключение, включающее работу каждого цилиндра только с перерывами, так что каждый цилиндр запускается и отключается по очереди с интервалом (2×720° СА)/n.
В способе согласно настоящему раскрытию, при нормальной работе, когда все n цилиндров работают и частичное отключение отключено, n цилиндров запускаются с интервалом запуска приблизительно 720° CA/n. С другой стороны, во время частичного отключения каждый цилиндр работает с перерывами и таким образом, что каждый цилиндр запускается и отключается по очереди, так что в режиме частичной нагрузки цилиндры запускаются в измененном порядке запуска и при запуске. интервал примерно (2*720° СА)/(n). Таким образом, интервал воспламенения удваивается при частичном отключении цилиндров. Частичное отключение в соответствии с изобретением приводит к равномерному интервалу зажигания, то есть к регулярному режиму зажигания и тем самым к гармоничному шуму двигателя.
В многоцилиндровом рядном двигателе с нечетным числом цилиндров и примененным зажиганием способ частичной отсечки согласно настоящему раскрытию позволяет уменьшить потери в цикле заряда, которые неизбежно возникают из-за количественного управление с помощью дроссельной заслонки, избегая при этом неравномерной схемы включения, при которой интервалы включения варьируются и что отрицательно сказывается на уровне шума. Таким образом, снижение дроссельной заслонки двигателя может быть достигнуто без необходимости мириться с недостатками, связанными с уровнем шума.
Вышеупомянутые преимущества и другие преимущества, а также признаки настоящего описания будут очевидны из следующего подробного описания, взятого отдельно или в сочетании с прилагаемыми чертежами.
Следует понимать, что краткое изложение выше предоставлено для того, чтобы представить в упрощенной форме выбор концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Он не предназначен для определения ключевых или существенных признаков заявленного предмета, объем которого однозначно определяется формулой изобретения, следующей за подробным описанием. Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничивается реализациями, которые устраняют любые недостатки, отмеченные выше или в любой части этого раскрытия.
РИС. 1 показана принципиальная схема двигателя, включающая в себя цилиндр и систему зажигания.
РИС. 2 показана блок-схема, иллюстрирующая примерный способ работы двигателя в режиме частичной отсечки.
РИС. 3 показана примерная схема точек зажигания трех цилиндров трехцилиндрового рядного двигателя с включенным зажиганием при нормальной работе полного цилиндра.
РИС. 4 приведена примерная схема точек зажигания трех цилиндров трехцилиндрового рядного двигателя с включенным зажиганием в режиме частичной отсечки.
РИС. 5 показана примерная диаграмма точек зажигания трех цилиндров трехцилиндрового рядного двигателя с включенным зажиганием при переходе от нормальной работы полного цилиндра к частичной отсечке.
РИС. 6 показана примерная схема точек зажигания трех цилиндров трехцилиндрового рядного двигателя с включенным зажиганием при переходе от режима частичной отсечки к нормальному режиму работы полного цилиндра.
Чтобы уменьшить дроссельную заслонку двигателя и улучшить экономию топлива, можно активировать частичное отключение цилиндров, при котором каждый цилиндр отключается по очереди. ИНЖИР. 1 показан пример двигателя, который может работать в режиме частичной отсечки в соответствии со способом, показанным на фиг. 2. Фиг. 3-6 изображают временные диаграммы зажигания во время выполнения способа по фиг. 2.
Обратимся теперь к фиг. 1 проиллюстрирована схематическая диаграмма, показывающая один цилиндр многоцилиндрового двигателя 10 , который может быть включен в силовую установку автомобиля. Двигатель 10 может управляться, по меньшей мере частично, системой управления, включающей в себя контроллер 12 , и вводом от оператора транспортного средства 132 через устройство 130 ввода. В этом примере устройство ввода 130 включает в себя педаль акселератора и датчик 9 положения педали.0424 134 для формирования пропорционального сигнала положения педали PP. Камера сгорания (т.е. цилиндр) 30 двигателя 10 может включать в себя стенки 32 камеры сгорания с расположенным в них поршнем 36 . Поршень 36 может быть соединен с коленчатым валом 40 , так что возвратно-поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал 40 может быть соединен как минимум с одним ведущим колесом транспортного средства через промежуточную систему трансмиссии. Кроме того, стартер может быть соединен с коленчатым валом 9.0424 40 через маховик для запуска двигателя 10 .
Камера сгорания 30 может получать всасываемый воздух из впускного коллектора 44 через впускной канал 42 и может отводить продукты сгорания через выпускной канал 48 . Впускной коллектор 44 и выпускной канал 48 могут избирательно сообщаться с камерой сгорания 30 через соответствующий впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 . В некоторых вариантах осуществления камера сгорания 30 может включать два или более впускных клапана и/или два или более выпускных клапана.
В этом примере впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 могут управляться кулачковым приводом через соответствующие кулачковые приводные системы 51 и 53 . Системы срабатывания кулачков 51 и 53 могут включать в себя один или несколько кулачков и могут использовать один или несколько переключателей профилей кулачков (CPS), регулируемых фаз газораспределения (VCT), регулируемых фаз газораспределения (VVT) и/или регулируемых фаз газораспределения. лифтовые (ВВЛ) системы, которыми может управлять контроллер 12 для изменения работы клапана. Положение впускного клапана 52 и выпускного клапана 54 может определяться датчиками положения 55 и 57 соответственно. В альтернативных вариантах осуществления впускной клапан , 52, и/или выпускной клапан , 54, могут управляться электрическим приводом клапана. Например, цилиндр 30 альтернативно может включать впускной клапан, управляемый с помощью электрического привода клапана, и выпускной клапан, управляемый с помощью кулачкового привода, включая системы CPS и/или VCT.
В некоторых вариантах осуществления каждый цилиндр двигателя 10 может быть оснащен одной или несколькими топливными форсунками для подачи в них топлива. В качестве неограничивающего примера показан цилиндр 30 , включающий одну топливную форсунку 66 , в которую подается топливо из топливной системы 172 . Топливная форсунка 66 показана соединенной непосредственно с цилиндром 30 для впрыска топлива непосредственно в него пропорционально ширине импульса сигнала FPW, полученного от контроллера 9. 0424 12 через электронный драйвер 68 . Таким образом, топливная форсунка 66 обеспечивает так называемый непосредственный впрыск (далее также называемый «DI») топлива в цилиндр 30 сгорания.
Следует понимать, что в альтернативном варианте осуществления форсунка 66 может быть форсункой, подающей топливо во впускной канал перед цилиндром 30 . Также следует понимать, что цилиндр 30 может получать топливо от множества форсунок, таких как множество портовых форсунок, множество форсунок прямого действия или их комбинация.
Продолжая работу с РИС. 1, впускной канал 42 может включать дроссель 62 , имеющий дроссельную пластину 64 . В этом конкретном примере положение дроссельной заслонки 64 может изменяться контроллером 12 с помощью сигнала, подаваемого на электродвигатель или привод, включенный в дроссель 62 , конфигурация, которая обычно называется электронным управлением дроссельной заслонкой ( ТАК ДАЛЕЕ). Таким образом, дроссель 62 может управляться для изменения всасываемого воздуха, подаваемого в камеру 9 сгорания.0424 30 среди других цилиндров двигателя. Положение дроссельной заслонки 64 может быть предоставлено контроллеру 12 сигналом TP положения дроссельной заслонки. Впускной канал , 42, может включать в себя датчик массового расхода воздуха , 120, и датчик давления воздуха в коллекторе , 122, для подачи соответствующих сигналов MAF и MAP на контроллер 12 .
Система зажигания 88 может подавать искру в камеру сгорания 30 через свечу зажигания 92 в ответ на сигнал опережения зажигания SA от контроллера 12 , в некоторых режимах работы. Хотя показаны компоненты искрового зажигания, в некоторых вариантах осуществления камера 30 сгорания или одна или несколько других камер сгорания двигателя 10 могут работать в режиме воспламенения от сжатия с искрой зажигания или без нее.
Датчик выхлопных газов 126 показан соединенным с выпускным каналом 48 перед устройством контроля выбросов 70 . Верхним датчиком 126 может быть любой подходящий датчик для индикации соотношения воздух-топливо в выхлопных газах, такой как линейный широкополосный кислородный датчик или UEGO (универсальный или широкодиапазонный кислородный датчик в выхлопных газах), узкополосный кислородный датчик с двумя состояниями или EGO. , HEGO (подогреваемый EGO), NO x , датчик HC или CO.
Устройство контроля выбросов 70 показано расположенным вдоль выпускного канала 48 после датчика выхлопных газов 126 . Устройство 70 может быть трехкомпонентным катализатором (TWC), сконфигурированным для снижения NOx и окисления CO и несгоревших углеводородов. В некоторых вариантах осуществления устройство 70 может быть ловушкой NO x , различными другими устройствами контроля выбросов или их комбинациями.
Второй датчик 128 выхлопных газов показан соединенным с выпускным каналом 48 после устройства контроля выбросов 70 . Нижний датчик 128 может представлять собой любой подходящий датчик для индикации соотношения воздух-топливо выхлопных газов, такой как UEGO, EGO, HEGO и т. д.
Кроме того, в раскрытых вариантах осуществления система рециркуляции отработавших газов (EGR) может направлять требуемую часть отработавших газов из выпускного канала 48 во впускной канал 42 через канал 140 EGR. Количество EGR, подаваемое во впускной канал 42 , может изменяться контроллером 12 через клапан 142 EGR. Кроме того, датчик , 144, системы рециркуляции отработавших газов может быть расположен в канале системы рециркуляции отработавших газов и может обеспечивать индикацию одного или нескольких показателей давления, температуры и концентрации выхлопных газов. В некоторых случаях система рециркуляции отработавших газов может использоваться для регулирования температуры воздушно-топливной смеси в камере сгорания.
Контроллер 12 показан на РИС. 1 в качестве микрокомпьютера, включая микропроцессор 102 , порты ввода/вывода 104 , электронный носитель для исполняемых программ и калибровочных значений, показанных как микросхема памяти только для чтения 106 , в данном конкретном примере оперативная память 108 , сохранить живую память 110 , и шину данных. Контроллер 12 может получать различные сигналы от датчиков, подключенных к двигателю 10 , в дополнение к ранее обсуждавшимся сигналам, включая измерение массового расхода воздуха (MAF) от датчика массового расхода воздуха 120 ; температура охлаждающей жидкости двигателя (ECT) от датчика температуры 112 , соединенного с охлаждающей втулкой 114 ; сигнал срабатывания профиля зажигания (PIP) от датчика Холла 118 (или другого типа), соединенного с коленчатым валом 40 ; положение дроссельной заслонки (ТР) от датчика положения дроссельной заслонки; и сигнал абсолютного давления в коллекторе, MAP, от датчика 122 . Сигнал частоты вращения двигателя, RPM, может генерироваться контроллером 12 из сигнала PIP.
Постоянная память на носителе данных 106 может быть запрограммирована машиночитаемыми данными, представляющими неизменяемые инструкции, выполняемые процессором 102 для выполнения методов, описанных ниже, а также других вариантов, которые ожидаются, но не перечислены конкретно.
Как описано выше, на ФИГ. 1 показан только один цилиндр многоцилиндрового двигателя, и каждый цилиндр может также иметь свой набор впускных/выпускных клапанов, топливную форсунку, свечу зажигания и т. д.
РИС. 2 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ , 200, работы двигателя в режиме частичной отсечки согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Способ 200 включает в себя, в 202 , определение того, находятся ли нагрузка и/или скорость двигателя ниже порогового значения. Частичное отключение цилиндров может быть активировано, когда нагрузка на двигатель ниже порога. Пороговое значение может представлять собой любую подходящую нагрузку двигателя, ниже которой положение дроссельной заслонки, количество впрыскиваемого топлива и т. д. может привести к снижению расхода топлива, например, 20 % нагрузки, 30 % нагрузки и т. д. Кроме того, пороговое значение нагрузки может варьироваться в зависимости от двигателя. скорость. Например, при более высоких оборотах двигателя порог нагрузки может быть ниже, чем при более низких оборотах двигателя. Это означает, что существует не только фактическая нагрузка, ниже которой один цилиндр отключается в зависимости от частоты вращения двигателя, но и подход, зависящий от частоты вращения двигателя, определяющий диапазон частичной нагрузки в пределах карты скорости-нагрузки, в которой частичная осуществляется отсечка.
Если в 202 определено, что нагрузка и/или частота вращения двигателя не ниже порогового значения, метод 200 переходит к 204 для запуска всех цилиндров. В контексте настоящего изобретения зажигание цилиндра означает, что в цилиндр подается горючая или воспламеняющаяся топливно-воздушная смесь, инициируется воспламенение, то есть вводится искра зажигания, и топливно-воздушная смесь воспламеняется и сжигается. В этом отношении существует различие между воспламенением и инициированием прикладного воспламенения, то есть активацией прикладного воспламенения. Запуск всех цилиндров включает в себя запуск одного цилиндра каждые 720°/n CA при 206 . Например, в трехцилиндровом двигателе (n=3), когда все три цилиндра работают, цилиндры могут запускаться в порядке зажигания 1-2-3 с интервалом 240° СА. В других вариантах осуществления, например, в пятицилиндровом двигателе (n=5), пять цилиндров могут запускаться последовательно в порядке зажигания 1-2-4-5-3 с интервалом 144°С. Для целей настоящего раскрытия нумерация цилиндров регулируется DIN 73021. В случае рядных двигателей цилиндры нумеруются непрерывно последовательно, начиная со стороны, расположенной напротив сцепления.
Для запуска цилиндров впрыск топлива во все цилиндры включается по номеру 208 . Для воспламенения топлива, подаваемого в цилиндры, поток воздуха через каждый цилиндр поддерживается на уровне 210 , а искра включается для каждого цилиндра на уровне 212 . Кроме того, положение дроссельной заслонки и количество подаваемого топлива устанавливаются для поддержания требуемого оператором крутящего момента на уровне 214 .
Если по номеру 202 определено, что нагрузка и/или частота вращения двигателя ниже порогового значения, метод 200 переходит к 216 , чтобы включить операцию частичного отключения цилиндра. В режиме частичной нагрузки отключается один цилиндр, поэтому нагрузка на остальные цилиндры увеличивается. Это требует открытия дроссельной заслонки, чтобы ввести в эти цилиндры большую массу воздуха, и приводит к снижению дроссельной заслонки двигателя внутреннего сгорания. Включение операции частичной отсечки включает, в 218 , последовательное выключение каждого цилиндра и запуск одного активного цилиндра через каждые (2*720)/n CA°. Никакой конкретный цилиндр двигателя не выполнен в качестве цилиндра отсечки и деактивирован в контексте частичной отсечки, а скорее запускается и деактивируется каждый цилиндр. Другими словами, каждый цилиндр отключается по очереди во время частичного отключения в режиме частичной нагрузки, при этом одновременно отключается только один цилиндр, а остальные цилиндры работают. Подходящий порядок стрельбы предпочтительно обеспечивает регулярную схему стрельбы.
Например, в трехцилиндровом двигателе при частичной отсечке, когда каждый цилиндр запускается на один рабочий цикл и отключается на один рабочий цикл, порядок запуска, начиная с работы первого цилиндра в рабочем цикле, может быть 1-3-2 с равномерным интервалом обжига 480° СА. В другом варианте осуществления в пятицилиндровом двигателе во время частичного отключения каждый цилиндр работает с перерывами таким образом, что каждый цилиндр запускается и отключается по очереди, так что в режиме частичной нагрузки цилиндры могут запускаться в модифицированном режиме зажигания. порядок 1-4-3-2-5 с интервалом стрельбы 288° СА.
Отключение цилиндров может быть выполнено любым подходящим способом, включая одно или несколько из отключения искры, отключения впрыска топлива и отключения подачи воздуха в неактивный цилиндр. Например, по номеру 220 можно отключить искровое зажигание деактивированного цилиндра. Цилиндр может быть отрезан за счет деактивации приложенного зажигания и тем самым надежно избежать нежелательного воспламенения, например, оставшимися в цилиндре остаточными газами.
Впрыск топлива в отсечной цилиндр может быть отключен на 222 . Как описано в отношении фиг. 1, для подачи топлива в цилиндры предусмотрен непосредственный впрыск. В принципе, подача топлива в отсечной цилиндр могла поддерживаться, а отключение цилиндра могло быть осуществлено исключительно за счет деактивации приложенного зажигания. Однако это было бы крайне невыгодно с точки зрения расхода топлива и выбросов загрязняющих веществ и противоречило бы цели частичной отсечки, а именно снижению расхода топлива и повышению эффективности двигателя. Непосредственный впрыск позволяет отключать и выборочно включать подачу топлива от одного рабочего цикла к другому. Это также служит для предотвращения случайного и самопроизвольного воспламенения любого введенного топлива из-за высоких температур остаточных газов сгорания в цилиндре, даже при отсутствии приложенного зажигания. В отличие от непосредственного впрыска, при использовании впрыска во впускной коллектор невозможно обеспечить полное прекращение подачи топлива в отсекающий цилиндр, так как принцип впрыска во впускной коллектор заключается в смачивании топливом стенок во впускном тракте.
Кроме того, непосредственный впрыск топлива в цилиндры, как и сама частичная отсечка, обеспечивает некоторое снижение дроссельной заслонки двигателя внутреннего сгорания, так что две меры, частичная отсечка, с одной стороны, и непосредственный впрыск, с другой, усиливают друг друга в детроттлинге.
При отключенном впрыске топлива всасываемый воздух для горения все еще может поступать через отсечной цилиндр, при этом отсутствие какой-либо топливной загрузки гарантирует отсутствие горючей или воспламеняющейся топливно-воздушной смеси и, следовательно, даже при подаче искры зажигания— в этом цилиндре не происходит воспламенения и сгорания.
При частичном отключении цилиндр отключения практически не влияет на выходную мощность двигателя внутреннего сгорания. Если подача свежего воздуха не отключается, а вместо этого поддерживается, воздух, подаваемый в отсечной цилиндр, продолжает играть роль в четырех рабочих тактах — впуске, сжатии, расширении и выпуске, — так что отсечной цилиндр не только не подает любой мощности, но в этот цилиндр приходится вкладывать работу за цикл заряда, что ухудшает КПД, то есть термодинамически невыгодно.
По этой причине подача воздуха к отсечному цилиндру может быть остановлена на 224 . Здесь деактивированный цилиндр может быть изолирован от подачи воздуха для горения с помощью запорного клапана. При необходимости впускной тракт можно модифицировать, например, каждый цилиндр оборудовать отдельным впускным каналом. Замена обычной системы впуска модифицированным впускным трактом делает концепцию подходящей для модернизации.
В некоторых вариантах осуществления в многоцилиндровых двигателях внутреннего сгорания, в которых цилиндры оснащены подъемными клапанами для целей цикла зарядки, подъемные клапаны отсечного цилиндра могут быть отключены. Цилиндр отсечки затем работает с закрытыми клапанами во время частичной отсечки. В этом случае воздух, находящийся в цилиндре во время сжатия, сжимается поршнем, движущимся вверх, сжатый воздух накапливает работу или энергию, введенную как пружина, перед тем, как снова подать ее, то есть ввести в привод коленчатого вала, в следующий такт, последующий такт расширения. Помимо небольшой силы трения, создаваемой движущимися частями двигателя, дальнейших потерь не происходит, поэтому термодинамически более выгодно деактивировать клапаны отсечного цилиндра, чем допускать постоянный поток воздуха через этот цилиндр во время заряда. цикл.
В некоторых вариантах исполнения, где поток воздуха через отсечной цилиндр отключен, цилиндры могут снабжаться топливом посредством впрыска во впускной коллектор, поскольку в состоянии отсечки с закрытыми клапанами и отключенным впрыском во впускной коллектор топливо не может попасть в цилиндры. цилиндра со стороны впускного тракта, в частности со стенок, смоченных топливом.
В 226 количество топлива, подаваемого в активные цилиндры, и положение дроссельной заслонки можно регулировать таким образом, чтобы поддерживать крутящий момент и желаемое соотношение воздух-топливо в каждом цилиндре. Например, при переходе от рабочего режима, в котором все цилиндры запускаются, к режиму частичной отсечки, дроссельная заслонка и объемы впрыска топлива могут регулироваться для поддержания запрошенного оператором крутящего момента. В предпочтительных вариантах осуществления многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания для регулирования нагрузки предусмотрен регулируемый дроссельный клапан. Одним из преимуществ регулируемой дроссельной заслонки является то, что при активации или деактивации частичной отсечки, то есть одного цилиндра, крутящий момент двигателя не падает и не увеличивается, и водителю не нужно регулировать педаль акселератора в соответствии с этим в чтобы поддерживать нагрузку, как в случае с нерегулируемой дроссельной заслонкой.
Регулируемая дроссельная заслонка предпочтительно представляет собой дроссельную заслонку с электронным управлением, и система управления двигателем берет на себя управление этой дроссельной заслонкой. Этот вариант также предпочтителен с точки зрения затрат. Предпочтительными здесь являются варианты осуществления, в которых дроссельная заслонка регулируется по замкнутому контуру.
Таким образом, метод 200 включает эксплуатацию двигателя с нечетным числом n цилиндров. Когда частота вращения двигателя и нагрузка превышают пороговое значение, все цилиндры могут запускаться путем активации подачи топлива, искрового зажигания и срабатывания впускного и выпускного клапанов для каждого цилиндра при каждом цикле вращения коленчатого вала. Когда частота вращения двигателя и нагрузка ниже порогового значения, подмножество цилиндров может запускаться путем деактивации подачи топлива, искрового зажигания и срабатывания впускного и выпускного клапанов для одного цилиндра в каждом цикле коленчатого вала, так что каждый цилиндр отключается один раз каждые n циклов коленчатого вала. . При этом можно предотвратить потери на дросселирование, тем самым повышая эффективность двигателя, и можно поддерживать сбалансированный порядок зажигания.
Способ по фиг. 2 также включает работу двигателя с нечетным числом цилиндров. Эксплуатация двигателя включает в себя, при большей мощности, искровое воспламенение топлива с непосредственным впрыском во всех цилиндрах, при этом каждый цилиндр срабатывает только один раз за каждые два оборота коленчатого вала в первом порядке зажигания, а при меньшей мощности искровое воспламенение топлива с непосредственным впрыском во всех цилиндрах, с каждым цилиндр срабатывает только один раз каждые четыре оборота коленчатого вала в секунду, другой порядок зажигания. Способ также включает в себя первый и второй порядок срабатывания, включающие в себя срабатывание цилиндров через равные промежутки времени, причем второй порядок срабатывания включает в себя интервал между срабатываниями цилиндров, который в два раза больше интервала между срабатываниями цилиндров в первом порядке срабатывания.
РИС. 3 показана схема 300 точек зажигания трех цилиндров 1 , 2 , 3 трехцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с включенным зажиганием в штатном режиме, при котором все цилиндры активны. В стандартном режиме, когда все три цилиндра 1 , 2 , 3 запускаются, три цилиндра 1 , 2 , 3 , расположенные в линию, запускаются последовательно в порядке запуска 1- 2-3 и с интервалом 240° СА (показаны зигзагообразными стрелками). Преобладает регулярная схема стрельбы с интервалом стрельбы 240 ° СА.
Четыре рабочих такта двигателя внутреннего сгорания охватывают два оборота коленчатого вала и образуют один цикл. Как видно из фиг. 3, первый внешний цилиндр 1 запускается при 0° СА, второй внутренний цилиндр 2 при 240° СА и третий внешний цилиндр 3 при 480° СА. Последняя отметка угла поворота коленчатого вала 720° CA представляет собой конец первого цикла и начало второго последующего цикла, так что здесь угол поворота коленчатого вала снова отсчитывается от 0° CA.
РИС. 4 представлена схема 400 точек зажигания трех цилиндров 1 , 2 , 3 трехцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с включенным зажиганием в частичной отсечке. В режиме частичной нагрузки один цилиндр 1 , 2 , 3 отключается в контексте частичного отключения и только два цилиндра 1 , 2 , 3 запускаются, цилиндры 5 , 2 , 3 работает с перерывами во время частичного отключения, и каждый цилиндр 1 , 2 , 3 запускается один раз и отключается один раз в течение двух циклов.
Каждый цилиндр 1 , 2 , 3 зажигается и отключается по очереди, так что при частичной нагрузке цилиндры 1 , 2 , 3 запускаются в порядке зажигания 1 3-2 с интервалом 480° СА. Во время частичной отсечки, как и при нормальной работе, преобладает регулярный режим зажигания с интервалом включения 480° СА.
Как видно из фиг. 4, первый внешний цилиндр 1 запускается в первом цикле при 0° СА, третий внешний цилиндр 3 в первом цикле при 480° СА и второй внутренний цилиндр 2 во втором цикле при 240° Калифорния.
РИС. 5 представляет собой схему 500 , иллюстрирующую переход от стандартного режима работы полного цилиндра к режиму частичной отсечки. Подобно фиг. 3 и 4 изображены три цилиндра с порядком запуска 1-2-3 с интервалом 240° СА. Кроме того, синхронизация каждого такта двигателя, впуска, сжатия, расширения и выпуска изображена под каждым цилиндром. При 0 ° CA первый цилиндр находится в ВМТ такта сжатия и, таким образом, срабатывает. Переход на операцию частичной отсечки происходит в 502 , обозначенный пунктирной линией, например, из-за падения нагрузки двигателя ниже порогового значения. Однако, поскольку переход происходит к концу такта сжатия для второго цилиндра, топливо может уже быть впрыснуто во второй цилиндр, и отключение второго цилиндра может привести к перерасходу топлива и ухудшению качества выбросов. Таким образом, второй цилиндр срабатывает при 240° СА, а отключение цилиндра начинается с третьего цилиндра, который деактивирован и, следовательно, не срабатывает при 720° СА. Таким образом, несмотря на то, что частичная отсечка была указана на 502 в зависимости от нагрузки на двигатель, фактическая работа в режиме частичной отсечки была отложена из-за экономии топлива и выбросов. Переход в режим частичной отсечки может быть задержан любым подходящим параметром, таким как температура катализатора, частота вращения двигателя и т. д.
РИС. 6 представляет собой схему 600 , иллюстрирующую переход от работы с частичным отключением к стандартной работе с полным цилиндром. В 602 указывается переход к стандартному режиму работы с полным цилиндром, например, при нагрузке на двигатель, превышающей пороговое значение. Второй цилиндр запускается до перехода, и, таким образом, третий цилиндр является следующим цилиндром в стандартном порядке зажигания. Однако, поскольку переход начинается поздно в такте сжатия третьего цилиндра, любое подаваемое топливо может не успеть должным образом смешаться до воспламенения, что приводит к ухудшению выбросов. В результате третий цилиндр пропускается, и полная работа цилиндра возобновляется на первом цилиндре. Таким образом, несмотря на то, что стандартная работа была указана на 602 из-за нагрузки на двигатель, фактическая работа в стандартном режиме была задержана из-за выбросов. Переход в стандартный режим может быть задержан любым подходящим параметром, таким как температура каталитического нейтрализатора, частота вращения двигателя и т. д. рассматривать в ограничительном смысле, поскольку возможны многочисленные вариации. Например, описанная выше технология может быть применена к двигателям В-6, И-4, И-6, В-12, оппозитным 4-цилиндровым и другим типам двигателей. Предмет настоящего раскрытия включает все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, а также другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в настоящем документе.
Следующая формула изобретения, в частности, указывает на определенные комбинации и подкомбинации, рассматриваемые как новые и неочевидные. Эти пункты формулы могут относиться к «элементу» или «первому» элементу или их эквиваленту. Следует понимать, что такие пункты формулы включают в себя включение одного или нескольких таких элементов, не требуя и не исключая два или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены посредством изменения настоящей формулы изобретения или путем представления новых пунктов формулы изобретения в этой или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, будь то более широкие, узкие, равные или отличные по объему от исходных пунктов формулы изобретения, также считаются включенными в предмет настоящего раскрытия.
Несколько способов включения двигателя — Lambda Geeks
Порядок, в котором многоцилиндровый двигатель обеспечивает мощность, называется порядком запуска конкретной машины.
Порядок воспламенения является критическим параметром для получения оптимальных характеристик двигателя. Порядок повлияет на величину вибрации, создание противодавления, правильную балансировку двигателя, плавный поток мощности и скорость охлаждения двигателя. В этой статье обсуждается, как определить порядок зажигания двигателя.
Порядок воспламенения в многоцилиндровом двигателеМногоцилиндровые двигатели имеют много цилиндров, расположенных рядом друг с другом. Возникает вопрос, какой цилиндр должен стрелять и когда?
Если цилиндры запускаются беспорядочно, высока вероятность того, что двигатель выйдет из строя. К причинам выхода из строя из-за неправильного обжига относятся высокие вибрации, большое тепловыделение и чрезмерная нагрузка на подшипник. Следовательно, рассчитывается оптимальный порядок зажигания для преодоления отказа двигателя.
- Типовой порядок включения четырехцилиндрового двигателя: 1-3-4-2, 1-4-3-2, 1-4-2-3 и т. д.
- Типичный порядок включения пятицилиндрового двигателя: — 1-2-4-5-3, 1-4-5-2-4 и т. д. .
- Типичный порядок включения шестицилиндровых двигателей: 1-3-5-2-4-6, 1-4-2-5-3-6 и т. д.
Формула для расчета порядка включения двигателя внутреннего сгорания
Мы можем сформулировать порядок работы двигателя внутреннего сгорания таким образом, чтобы он давал оптимальные результаты для n числа цилиндров. Интервал зажигания можно рассчитать, разделив 720 градусов на количество цилиндров, а затем указав правильный порядок.
Сформулируем порядок работы рядного четырехцилиндрового двигателя внутреннего сгорания.
Нумерация цилиндров: 1, 2, 3, 4 Предположим, что выравнивание цилиндра будет таким, что цилиндр 1 и цилиндр 4 будут иметь одинаковое движение, а цилиндр 2 и 3 будут иметь одинаковое движение. Мы можем сформулировать это просто, представив его в виде таблицы. Допустим, если мы установим зажигание 1-го цилиндра в 1-е положение, то последний цилиндр, четвертый цилиндр, в это время будет работать на всасывании. теперь у нас есть два варианта, так как мы знаем, что движение 2-го и 3-го цилиндра происходит одинаково, но мы не знаем точно, какое действие он выполнит, чтобы дать оптимальное решение. Мы можем сформулировать порядок запуска двигателя внутреннего сгорания, используя метод, описанный в предыдущем разделе. Может быть несколько способов, которыми может происходить последовательность стрельбы. Рассмотрим следующие варианты- Вариант 1: дать компрессию во 2-м цилиндре и выпуск в 3-м цилиндре На 1-м интервале действие будет следующим: Первый цилиндр будет иметь рабочий ход, что означает, что он движется вниз, второй цилиндр будет двигаться вверх, поскольку он движется в противоположном направлении, вызывая сжатие. Третий цилиндр будет действовать так же, как 2-й цилиндр, и будет выполнять действие выхлопа, а четвертый цилиндр будет выполнять действие, аналогичное 1-му цилиндру, с операцией всасывания. Это будет происходить на 1-м интервале, а для 2-го интервала каждое действие цилиндра будет направлено на их последовательную вторую операцию Для второго интервала у нас будет следующее действие: 1-й цилиндр будет иметь такт выпуска, 2-й цилиндр будет иметь рабочий такт, 3-й такт будет иметь такт всасывания, а 4-й цилиндр будет иметь такт сжатия. Для третьего интервала у нас будет следующее действие: В 1-м цилиндре будет такт всасывания, во 2-м цилиндре будет такт выпуска, в 3-м такте будет такт сжатия, а в 4-м цилиндре будет рабочий такт. Для четвертого интервала у нас будет следующее действие: В 1-м цилиндре будет такт сжатия, во 2-м цилиндре будет такт всасывания, в 3-м такте будет рабочий такт, а в 4-м цилиндре будет выпуск Инсульт. Вариант 2: дать выхлоп во 2-м цилиндре и компрессию в 3-м цилиндре На 1-м интервале действие будет следующим: Мощность – выхлоп – сжатие – всасывание То есть, когда у первого цилиндра будет рабочий ход, это означает, что он движется вниз. Второй цилиндр будет двигаться вверх, поскольку он следует тому же принципу, вызывая выхлоп. Третий цилиндр будет иметь такое же действие, как и второй цилиндр, и будет выполнять действие сжатия. Четвертый цилиндр будет выполнять действие, аналогичное 1-му цилиндру, с операцией всасывания. Это будет происходить на 1-м интервале, а для 2-го интервала каждое действие цилиндра будет перенаправлено на их последовательную вторую операцию Для второго интервала у нас будет следующее действие: 1-й цилиндр будет иметь такт выпуска, а 2-й цилиндр — такт всасывания; 3-й такт будет иметь рабочий такт, а 4-й цилиндр будет иметь такт сжатия. Для третьего интервала у нас будет следующее действие: 1-й цилиндр будет иметь такт всасывания, а 2-й цилиндр будет иметь такт сжатия; 3-й такт будет иметь такт выпуска, а 4-й цилиндр будет иметь рабочий такт. Для четвертого интервала у нас будет следующее действие: 1-й цилиндр будет иметь такт сжатия, а 2-й цилиндр будет рабочий такт; 3-й такт будет иметь такт всасывания, а 4-й цилиндр будет иметь такт выпуска. Теперь мы знаем порядок выполнения операции Как операция будет следовать циклу: Всасывание к сжатию Сжатие к мощности Мощность, а затем выхлопные и снова вых. не изменится никоим образом, поэтому мы можем очень легко получить результат. Таким образом, с вариантом 1 мы получим следующий результат: При этом порядок срабатывания будет следующим: 1-2-4-3 Таким образом, с вариантом 2 мы получим следующий результат: При этом порядок срабатывания будет следующим: 1-3-4-2 Итак, теперь у нас есть два варианта. Что будет хорошо или оптимально? Мы должны помнить, что если мы запустим следующую правильную последовательность, она даст больше вибрации, чем предыдущая. Даже если и то, и другое будет хорошо работать, нам нужно выбрать лучшее. Итак, в этом состоянии мы выберем вариант 2. Это порядок стрельбы: 1-3-4-2 Точно так же мы можем найти порядок работы любого количества цилиндров. Ниже приведены некоторые порядки зажигания, используемые в автомобилях: 3 цилиндра: 4 цилиндра 5 цилиндров 5 цилиндров 6-цилиндровый4 Каждый карбюратор питает цилиндр или группу цилиндров (например, двигатель с раздельным двигателем) Патенты (класс 123/580) Номер патента: 8141544 Реферат: Топливная система автомобиля имеет топливный бак, топливопровод, сообщающийся с топливным баком, карбюратор, имеющий стороны впуска и выпуска, обратную линию, соединенную с выпускной стороне карбюратора и сообщающейся с топливным баком, и форсунке, расположенной на обратной линии. Топливная магистраль соединена с впускной стороной указанного карбюратора, чтобы подавать топливо в топливную камеру карбюратора. Сопло имеет сквозное отверстие. Отверстие сопла имеет диаметр от 0,005 до 0,050 дюйма. Форсунка герметично соединена с внутренней стенкой обратной линии. Тип: Грант Подано: 19 марта 2008 г. Дата патента: 27 марта 2012 г. Изобретатель: Аллен Биллс Номер патента: 7597086 Реферат: Дроссельный узел для впуска воздуха защищает рычажный механизм блокировки дросселей друг с другом от воды и грязи и поддерживает работоспособность дросселей в удовлетворительном состоянии. Дроссельный узел для всасываемого воздуха включает в себя множество дроссельных устройств для впрыскивания топлива во всасываемый воздух для образования воздушно-топливной смеси; рычажный механизм для соединения приводных частей дроссельных устройств друг с другом, камеру корпуса рычажного механизма, образованную элементом внешней стенки для образования камеры корпуса рычажного механизма и размещения рычажного механизма, и уплотнительные элементы, предусмотренные на соединенных или сопрягаемых участках элемент внешней стенки и другой элемент или соединенные или сопрягаемые части множества элементов, формирующих внешнюю стенку, которые формируют элемент внешней стенки. Тип: Грант Подано: 4 марта 2008 г. Дата патента: 6 октября 2009 г. Правопреемник: Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Изобретатели: Ясухиро Кудзи, Акинобу Вакабаяши, Ёсиюки Аякодзи, Джун Киёно, Исаму Танака Номер публикации: 20080156283 Реферат: V-образный двигатель включает: первый и второй ряды, которые расположены V-образно и имеют соответственно отверстия цилиндров; коленчатый вал, который является общим для первого и второго рядов; картер, поддерживающий коленчатый вал, причем первый и второй ряды соединены с картером; и участок впадины, который образован между первым и вторым берегами, при этом вспомогательная машина двигателя расположена в участке впадины. Первый и второй ряды расположены таким образом, что центральная линия цилиндров первого ряда и центральная линия цилиндров второго ряда соответственно проходят через точку, эксцентричную от центра вращения коленчатого вала к стороне, противоположной обоим рядам. Таким образом, можно улучшить функцию корпуса вспомогательной машины участка впадины, образованного между первым и вторым берегами, при сохранении заданного угла раскрытия между ними. Тип: Заявка Подано: 19 декабря 2007 г. Дата публикации: 3 июля 2008 г. Заявитель: Хонда Мотор общество с ограниченной ответственностью. Изобретатели: Хироаки ХАСЭБЕ, Кейта Ито
3 5 цилиндров4
5 1-5-3-6-2-4 для двигателя Volkswagen VR6, Opel Omega A, Nissan L Engine Каждый карбюратор питает цилиндр или группу цилиндров (например, двигатель с раздельным двигателем) Патенты и патентные заявки (класс 123/580)
Карбюраторная система с обраткой в топливный бак
Дроссельный узел для впуска воздуха и V-образный двигатель с ним
V-ОБРАЗНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Блок подачи воздуха для двигателя внутреннего сгорания
Номер патента: 7069920
Реферат: Блок подачи воздуха для двигателя внутреннего сгорания; блок подачи воздуха снабжен несколькими поворотными затворами и распределительным устройством, причем последнее снабжено для каждого поворотного затвора распределительным каналом, обеспечивающим сообщение внутреннего канала указанного поворотного затвора с камерой распределительного устройства, соединенной в впускной короб через первый воздуховод, регулируемый электромагнитным клапаном; внутри распределительного устройства каждый распределительный канал соединяется с приемной коробкой посредством соответствующего второго воздуховода, регулируемого соответствующим перепускным винтом, и соединяется с соответствующим регулирующим каналом, открывающимся в воздухозаборник, доступный снаружи распределительное устройство и обычно закрывается соответствующей съемной заглушкой.
Тип: Грант
Подано: 9 ноября 2004 г.
Дата патента: 4 июля 2006 г.
Правопреемник: Magneti Marelli Powertrain S.p.A.
Изобретатели: Джузеппе Гамберини, Алессандро Каврини
Сдвоенный карбюратор для V-образного двигателя
Номер патента: 7028681
Реферат: Для повышения производительности соединительного элемента между первым и вторым карбюраторами, а также для уменьшения площади работ по техническому обслуживанию рычага дроссельной заслонки главного привода, рычага ведомой дроссельной заслонки и соединительного рычага, рычаг дроссельной заслонки главного привода выполнен с возможностью выступать с одной стороны первого карбюратора, рычаг ведомой дроссельной заслонки выполнен с возможностью выступания с одной стороны второго карбюратора, рычаг дроссельной заслонки главного привода и рычаг дроссельной заслонки ведомого привода соединены с одной стороны соединительным рычагом. Чашеобразный элемент, снабженный нижней частью и частью периферийной стенки и выполненный в форме чашки, неподвижно расположен на одной стороне первого и второго карбюраторов, первый и второй карбюраторы соединены чашеобразным элементом, открытая часть чаши элемент закрыт крышкой, а рычаг дроссельной заслонки главного привода, рычаг ведомой дроссельной заслонки и соединительный рычаг расположены так, что они входят внутрь чашеобразного элемента, закрытого крышкой.
Тип: Грант
Подано: 8 сентября 2003 г.
Дата патента: 18 апреля 2006 г.
Правопреемник: Keihin Corporation
Изобретатели: Кеничи Суда, Макото Эномото
Система управления соотношением A/F на впуске двигателя в системе подвесного двигателя
Номер патента: 6962047
Реферат: В системе управления соотношением A/F на впуске двигателя в системе подвесного двигателя канал вторичного воздуха (P) для подачи вторичного воздуха для регулирования соотношения A/F воздуха — топливная смесь соединена с карбюратором (33) впускной системы двигателя (Д), а дежурный клапан (68) соединен с каналом вторичного воздуха (Р). Блок дежурного управления (92) соединен с клапаном рабочего режима (68) для управления коэффициентом заполнения импульса, подаваемого на катушку (76) клапана рабочего режима (68), а датчик LAF (94) установлен в выхлопной системе для определение соотношения A/F выхлопного газа для ввода сигнала обнаружения, пропорционального соотношению A/F выхлопного газа, в блок (92) рабочего управления.
Тип: Грант
Подано: 18 апреля 2002 г.
Дата патента: 8 ноября 2005 г.
Правопреемник: Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha
Изобретатели: Хироюки Ёсида, Тоёкадзу Кавасаки, Ёсихико Фукуда
Автоматический обогатитель
Номер патента: 6941916
Реферат: Автообогащатель для двигателя, включающий обогатительный трубопровод для подачи топлива и воздуха к двигателю и клапан, расположенный в трубопроводе. Клапан регулируется, по меньшей мере, между открытой конфигурацией и закрытой конфигурацией. В открытой конфигурации прохождение топлива и воздуха через трубопровод разрешено, а в закрытой конфигурации прохождение топлива и воздуха через трубопровод не разрешено. Автообогащатель также включает элемент теплового расширения, сообщающийся с клапаном. Элемент теплового расширения расширяется при повышении температуры и сжимается при понижении температуры, приводя в действие клапан. Автообогащатель также включает нагреватель, который воспринимает элемент теплового расширения при работе двигателя.
Тип: Грант
Подано: 27 октября 2003 г.
Дата патента: 13 сентября 2005 г.
Правопреемник: Arctic Cat Inc.
Изобретатели: Курт Сигеруд, Мик Турски, Тед Беттин
Дополнительная топливная система для многоцилиндрового двигателя
Номер патента: 6481417
Реферат: Настоящее изобретение обеспечивает недорогое, легко устанавливаемое средство подачи дополнительного топлива в двигатель с целью холодного пуска и обогащения, которое также служит средством ручной регулировки оператором низкоскоростная подача топлива. Эта система легко регулируется оператором во время движения, для многоцилиндрового двигателя требуется только одна регулировка. Эта система уменьшает дисбаланс подачи топлива, вызванный фазовыми соотношениями импульсов давления топлива и импульсов давления, существующих на выходе из его отверстий подачи топлива, за счет использования отверстий различной площади.
Тип: Грант
Подано: 26 марта 2001 г.
Дата патента: 19 ноября 2002 г.
Изобретатель: Барри Л. Хольцман
Система управления соотношением A/F на впуске двигателя в системе подвесного двигателя
Номер патента: 6460330
Реферат: В системе управления соотношением A/F на впуске двигателя в системе подвесного двигателя канал вторичного воздуха (P) для подачи вторичного воздуха для регулирования соотношения A/F воздуха — топливная смесь соединена с карбюратором (33) впускной системы двигателя (Д), а дежурный клапан (68) соединен с каналом вторичного воздуха (Р). Блок дежурного управления (92) соединен с клапаном рабочего режима (68) для управления коэффициентом заполнения импульса, подаваемого на катушку (76) клапана рабочего режима (68), а датчик LAF (94) установлен в выхлопной системе для определение соотношения A/F выхлопного газа для ввода сигнала обнаружения, пропорционального соотношению A/F выхлопного газа, в блок (92) рабочего управления.
Тип: Грант
Подано: 17 февраля 2000 г.
Дата патента: 8 октября 2002 г.
Правопреемник: Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha
Изобретатели: Хироюки Ёсида, Тоёкадзу Кавасаки, Ёсихико Фукуда
Двухцилиндровый V-образный двигатель и четырехколесный вездеход с двухскатной опорой, на котором он установлен
Номер патента: 6382196
Реферат: Двухцилиндровый V-образный двигатель содержит: цилиндры, расположенные вперед и назад так, что они наклонены в форме буквы V; узел карбюратора с нисходящим потоком воздуха, расположенный между цилиндрами и включающий в себя двойные отверстия Вентури, предусмотренные для соответствующих цилиндров, и систему вентиляции, обеспечивающую сообщение внутреннего пространства карбюраторов с атмосферой; впускные коллекторы, каждый из которых соединяет отверстие Вентури каждого из карбюраторов с впускным отверстием соответствующего цилиндра; и воздухоочиститель, расположенный над карбюраторами таким образом, что он закрывает карбюраторы, а узел карбюратора расположен наклонно на виде сверху в соответствии с разницей положений между цилиндрами в направлении коленчатого вала двигателя таким образом, что отверстие Вентури каждый из карбюраторов находится ближе к впускному отверстию, образованному в соответствующем цилиндре.
Тип: Грант
Подано: 12 декабря 2000 г.
Дата выдачи патента: 7 мая 2002 г.
Правопреемник: Kawasaki Jukogyo Kabushiki
Изобретатели: Юичи Кавамото, Ясухиро Кудзи, Масао Микаса
Способ и устройство для синхронизации по меньшей мере двух элементов регулирования мощности двигателя внутреннего сгорания.
Номер патента: 6371079
Реферат: Изобретение направлено на способ и устройство для синхронизации, по меньшей мере, двух регулирующих мощность элементов двигателя внутреннего сгорания, которые приводятся в действие независимо друг от друга. Для выполнения синхронизации определяют интервалы между соответствующими сгораниями или соответствующие времена сегментов по меньшей мере двух цилиндров, которым назначаются отдельные элементы регулирования мощности, и определяют их отклонение. По меньшей мере один элемент регулировки мощности регулируют, чтобы удерживать это отклонение в пределах заданного диапазона допуска. В зависимости от регулировки происходит коррекция управления элементами регулировки мощности. Элементы регулировки мощности регулируются во взаимно противоположных направлениях.
Тип: Грант
Подано: 27 октября 2000 г.
Дата патента: 16 апреля 2002 г.
Правопреемник: Robert Bosch GmbH
Изобретатели: Ульрих Штайнбреннер, Юрген Грас, Вернер Якш
Система контроля количества всасываемого воздуха для двигателя
Номер патента: 6334430
Реферат: Система управления количеством всасываемого воздуха для двигателя включает в себя множество дроссельных устройств, каждое из которых состоит из дроссельной заслонки дроссельного типа, установленной с возможностью вращения в корпусе впускного канала и которые расположены попарно в двух точках, отстоящих друг от друга в направлении, перпендикулярном осям вращения дроссельных заслонок. Корпуса впускных каналов дроссельных устройств, расположенных в двух точках, соединены друг с другом по меньшей мере одним соединительным элементом. В такой системе управления количеством всасываемого воздуха перепускные каналы для воздуха предусмотрены на противоположных сторонах корпусов впускных каналов, образуя пару, проходящую вокруг дроссельных клапанов, соответственно, и клапаны управления подачей воздуха, установленные на противоположных сторонах корпусов впускных каналов для управления степени открытия перепускных воздуховодов соответственно. Между парой дроссельных устройств расположен синхронизирующий механизм для синхронизации работы клапанов управления подачей воздуха.
Тип: Грант
Подано: 19 октября 2000 г.
Дата патента: 1 января 2002 г.
Правопреемник: Keihin Corporation
Изобретатель: Синдзи Итабаси
Узел пускового регулирующего клапана для многодроссельной заслонки
Номер патента: 6105562
Резюме: Для упрощения величины открытия холостого хода между каждым цилиндром и упрощения конструкции корпуса дроссельной заслонки пусковые клапаны имеют регулировочные винты, способные соответственно регулировать количество потока воздуха, подаваемого на впускное отверстие. каждого корпуса дроссельной заслонки расположены в линию в корпусе клапана. За счет наличия гидроблока с помощью пусковых клапанов регулируется патрубок для подачи воздуха, имеющий расход. Корпуса дроссельных заслонок соединены перепускной трубой с корпусами клапанов таким образом, что корпуса клапанов отделены от корпусов дросселей.
Тип: Грант
Подано: 24 сентября 1998 г.
Дата патента: 22 августа 2000 г.
Правопреемник: Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha
Изобретатели: Такаши Акаги, Тошиюки Кубота
Впускной механизм управления судовым движителем
Номер патента: 5
5Реферат: Раскрыт механизм управления впуском для управления потоком воздуха через воздухозаборник двигателя. Воздухозаборник содержит впускной элемент, образующий впускной канал, соответствующий каждой камере сгорания двигателя. Дроссельная заслонка и дроссельная заслонка расположены подвижно в каждом канале. Механизм управления впуском включает в себя управление воздушной заслонкой и управление дроссельной заслонкой для перемещения воздушной заслонки и дроссельной заслонки соответственно. Управление воздушной заслонкой включает в себя дроссельную тягу, а управление дроссельной заслонкой включает в себя тягу дроссельной заслонки, причем тяги расположены снаружи впускного элемента и между дроссельной заслонкой и дроссельными клапанами. Дроссельная тяга предпочтительно расположена между дроссельной тягой и впускным элементом.
Тип: Грант
Подано: 22 сентября 1997 г.
Дата патента: 13 июля 1999 г.
Правопреемник: Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha
Изобретатель: Мицуёси Накамура
Система подачи топлива для вертикального многоцилиндрового двигателя
Номер патента: 5699777
Реферат: Система подачи топлива для вертикального двигателя, снабженная множеством цилиндров, расположенных в вертикальном направлении, соответственно, в установленном состоянии двигателя и коленчатым валом, расположенным в нем вертикально, включающая множество средств подачи топлива, расположенных для цилиндров, соответственно, при этом упомянутые средства подачи топлива разделены на множество групп. Множество топливных насосов, расположенных для каждой из указанных групп средств подачи топлива, причем указанные топливные насосы расположены ниже средств подачи топлива в самом нижнем положении соответствующей каждой группы средств подачи топлива. Кроме того, множество средств отвода топлива, оперативно соединяющих топливные насосы с каждой группой средств подачи топлива, соответственно, упомянутые средства отвода топлива соединены друг с другом через соединительные средства.
Тип: Грант
Подано: 30 сентября 1996 г.
Дата патента: 23 декабря 1997 г.
Правопреемник: Suzuki Kabushiki Kaisha
Изобретатели: Наоки Кавасаки, Мицухико Охта, Тошиаки Икея
Многоцилиндровая конструкция двигателя и подвесной двигатель
Номер патента: 5522746
Реферат: Конструкция многоцилиндрового двигателя включает корпус многоцилиндрового двигателя, имеющий множество цилиндров, расположенных в нем вертикально. Система подачи топлива имеет топливный насос, соединенный с множеством карбюраторов, расположенных вертикально сбоку от корпуса двигателя независимо от цилиндров. Топливный насос расположен под самым нижним из множества карбюраторов, расположенных вертикально. Подвесной двигатель включает в себя корпус, установленный с возможностью наклона на корме. Корпус многоцилиндрового двигателя содержится в корпусе. Система подачи топлива подает топливо к множеству карбюраторов, расположенных соответственно цилиндрам. Также предусмотрен топливный фильтр. Топливный насос расположен под самым нижним из множества карбюраторов, расположенных вертикально, и над топливным фильтром в опрокинутом вниз состоянии корпуса.
Тип: Грант
Подано: 28 апреля 1994 г.
Дата патента: 4 июня 1996 г.
Правопреемник: Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha
Изобретатели: Мотоёси Шишидо, Садафуми Сидара, Кодзи Койсикава, Хироши Ямамото
Устройство крепления компонентов двигателя подвесного мотора
Номер патента: 5517977
Реферат: Монтажное устройство для ускорительного насоса и исполнительного механизма воздушной заслонки, которые используются в сочетании с несколькими формирователями заряда, минимизирует обхват двигателя, делая эти компоненты более доступными. и облегчение сборки. Привод и дроссельный соленоид системы управления дроссельной заслонкой установлены рядом друг с другом и частично между соседними впускными трубами впускной системы. Это положение позволяет разместить эти компоненты на внешней стороне индукционной системы, не затрагивая защитный кожух двигателя. Ускорительный насос установлен в конце ряда формирователей заряда, рядом с дроссельной связью, которая управляет дроссельными устройствами формирователей заряда. Такое положение ускорительного насоса облегчает установку этого компонента без увеличения обхвата двигателя.
Тип: Грант
Подано: 15 сентября 1994 г.
Дата патента: 21 мая 1996 г.
Правопреемник: Саншин Когё Кабусики Кайша
Изобретатели: Хироси Накаи, Акихико Хошиба, Ясухико Сибата
Система подачи топлива для двигателя
Номер патента: 5450831
Реферат: Система подачи топлива для двигателя с несколькими вертикально расположенными формирователями заряда, и система снабжена расположением топливопроводов, так что отдельные трубопроводы, обслуживающие отдельные формирователи заряда, сохраняются. относительно короткие по длине, но трубопроводы соединены таким образом, что любой пар, который может образовываться в трубопроводах, направляется вертикально вверх для продувки системы.
Тип: Грант
Подано: 8 сентября 1994 г.
Дата патента: 19 сентября 1995 г.
Правопреемник: Саншин Койго Кабусики Кайша
Изобретатель: Ёсихито Фукуока
Система впрыска топлива для двигателя
Номер патента: 5367998
Реферат: Система впрыска топлива и управления для V-образного двухтактного двигателя внутреннего сгорания со сжатием картера. Система впрыска топлива включает топливные форсунки, расположенные в нише двигателя и питающиеся топливом под давлением из топливного бака по магистрали, в которой расположены топливный фильтр и топливный насос. Топливный насос и топливный фильтр расположены на одном конце двигателя, а величина давления, подаваемого на топливные форсунки, контролируется регулятором давления, который регулирует давление путем перепуска избыточного топлива обратно в топливный фильтр перед фильтрующим элементом. Регулятор дроссельной заслонки и датчик положения дроссельной заслонки расположены на противоположном конце двигателя, а клапаны управления выпуском расположены вне долины «V» двигателя.
Тип: Грант
Подано: 8 марта 1993 г.
Дата патента: 29 ноября 1994 г.
Правопреемник: Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha
Изобретатели: Масакадзу Сиохара, Цугунори Конакава
Многоцилиндровая конструкция двигателя и подвесной двигатель
Номер патента: 5326293
Abstract: Конструкция многоцилиндрового двигателя включает в себя корпус многоцилиндрового двигателя, имеющий множество цилиндров, расположенных в нем вертикально. Система подачи топлива имеет топливный насос, соединенный с множеством карбюраторов, расположенных вертикально сбоку от корпуса двигателя независимо от цилиндров. Топливный насос расположен под самым нижним из множества карбюраторов, расположенных вертикально. Подвесной двигатель, включая корпус, установленный с возможностью наклона на корме. Корпус многоцилиндрового двигателя содержится в корпусе. Система подачи топлива подает топливо к множеству карбюраторов, расположенных соответственно цилиндрам. Также предусмотрен топливный фильтр. Топливный насос расположен под самым нижним из множества карбюраторов, расположенных вертикально, и над топливным фильтром в опрокинутом вниз состоянии корпуса.
Тип: Грант
Подано: 11 июня 1992 г.
Дата патента: 5 июля 1994 г.
Правопреемник: Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha
Изобретатели: Мотоёси Шишидо, Садафуми Сидара, Кодзи Койсикава, Хироши Ямамото
Двигатель внутреннего сгорания с несколькими карбюраторами и пусковой смесью
Номер патента: 5056474
Реферат: Изобретение направлено на систему обогащения топлива для многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания. Каждый цилиндр двигателя обслуживается отдельным карбюратором. Коллекторные каналы расположены между цилиндрами и соответствующими карбюраторами для подачи топливно-воздушной смеси в цилиндры. Система дополнительно включает уравнительный проход, который обеспечивает сообщение между каждым из проходов. Стартовая топливно-воздушная смесь подается в цилиндры через уравнительный канал.
Тип: Грант
Подано: 31 августа 1990 г.
Дата патента: 15 октября 1991 г.
Правопреемник: Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha
Изобретатели: Эцухиро Тэдзука, Коичиро Кадзи, Тору Ичиносе
Система увеличения топлива для двигателя
Номер патента: 5018503
Реферат: Система увеличения подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания, имеющего нормальную систему формирования заряда с множеством карбюраторов. Встроена дополнительная система подачи топлива, которая подает топливо из топливного бака одного из карбюраторов к дополнительному топливному насосу, который, в свою очередь, подает топливо под давлением к клапану регулирования давления, который регулирует давление, сливая излишки топлива обратно в топливный бак. из которого оно нарисовано. Подача дополнительного топлива в двигатель регулируется отдельными клапанами управления подачей дополнительного топлива, установленными на каждом из карбюраторов.
Тип: Грант
Подано: 13 декабря 1989 г.
Дата патента: 28 мая 1991 г.
Правопреемник: Саншин Когё Кабусики Кайша
Изобретатели: Акихико Хошиба, Кёдзи Хакамата
Сбалансированный радиальный двигатель
Номер патента: 4957072
Резюме: Недорогой многоцилиндровый радиальный авиационный двигатель состоит из четного числа индивидуально функционирующих одноцилиндровых моделей двигателей с кривошипно-шатунным механизмом. Они крепятся к пластине, образуя равномерно расположенные радиально ориентированные цилиндры. В предпочтительном варианте осуществления используются стандартные, недорогие и серийно выпускаемые двухтактные двигатели. Это в сочетании с новым глушителем выхлопа и механизмом дроссельной заслонки приводит к недорогому радиальному двигателю. Отдельные валы двигателя окружают и параллельны центральному выходному валу. Шестерни на каждом валу передают мощность на большую солнечную шестерню на вторичном валу. Эта передача синхронизирует противоположные поршни для одновременного достижения верхней мертвой точки, что приводит к безвибрационному движению поршня и идеальному балансу всего двигателя. Упомянутая передача также обеспечивает снижение скорости для использования гребных винтов большого диаметра. Механизм дроссельной заслонки, установленный сзади, управляет отдельными дроссельными заслонками карбюратора.
Тип: Грант
Подано: 15 мая 1989 г.
Дата патента: 18 сентября 1990 г.
Изобретатель: Майкл П. Голдовски
Многопортовый коллектор
Номер патента: 4862839
Реферат: Для многоцилиндрового двигателя, в частности двигателя мотоцикла, предусмотрен коллектор, в котором предусмотрены отдельные независимые каналы для соединения отдельных карбюраторов с впускными отверстиями отдельных цилиндров. Множество таких каналов предусмотрено в одной отливке коллектора, предпочтительно каждый канал имеет постоянную площадь поперечного сечения по всей его длине, и все каналы имеют одинаковые площадь поперечного сечения и длину. Фактическая форма поперечного сечения каждого прохода может изменяться по его длине из-за ограниченного пространства для указанного коллектора.
Тип: Грант
Подано: 3 марта 1988 г.
Дата патента: 5 сентября 1989 г.
Изобретатель: Пол Д. Бриджес
Система обогащения топлива
Номер патента: 4815427
Реферат: Система обогащения топлива для многоцилиндрового двигателя, имеющая линию уравновешивания коллектора для подачи топлива в каждый из цилиндров по мере необходимости, включает клапан, расположенный рядом с одним из карбюраторов, для подачи дополнительного топливно-воздушной смеси примерно до середины линии баланса топлива во время пуска двигателя.
Тип: Грант
Подано: 4 апреля 1988 г.
Дата патента: 28 марта 1989 г.
Правопреемник: Brunswick Corporation
Изобретатель: Норман Х. Радтке
Устройство управления многоцилиндровым двигателем внутреннего сгорания
Номер патента: 4637363
Реферат: Двигатель внутреннего сгорания, который включает две группы цилиндров, из которых одна группа цилиндров работает постоянно, а вторая группа цилиндров неактивна в режиме частичной нагрузки для лучшей экономии топлива. Однако при движении автомобиля вперед или назад и на этапе прогрева двигателя внутреннего сгорания во вторую группу цилиндров подается уменьшенная топливно-воздушная смесь, чтобы двигатель не заглох. Предусмотрено исполнительное устройство, которое реагирует на определенные параметры, такие как температура двигателя и положение передачи. Это исполнительное устройство управляет радиальным кулачком, который в этих условиях взаимодействует с дроссельной заслонкой второго ряда цилиндров для подачи требуемой топливно-воздушной смеси.
Тип: Грант
Подано: 27 февраля 1985 г.
Дата патента: 20 января 1987 г.
Правопреемник: Porsche Aktiengesellschaft
Изобретатель: Вольфганг Шмид
Система портов для двигателя внутреннего сгорания
Номер патента: 4627400
Реферат: Система впуска для двигателя внутреннего сгорания, в которой каждая камера двигателя снабжена тремя впускными каналами, и один формирователь заряда обслуживает два из этих впускных каналов, а другой формирователь заряда обслуживает другой. впускной порт. В формирователях заряда используется ступенчатое расположение дроссельных клапанов, так что другой формирователь заряда обеспечивает требования холостого хода и низкой скорости, а первый упомянутый формирователь заряда вступает в работу только при высоких скоростях и нагрузках. В соответствии с другим признаком компоновка предусмотрена для пар камер, а формирователь единого заряда обслуживает две камеры.
Тип: Грант
Подано: 26 июля 1985 г.
Дата патента: 9 декабря 1986 г.
Правопреемник: Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha
Изобретатели: Тошихико Таката, Ёсихару Накаяма
Устройство регулирования соотношения воздух-топливо для двигателей внутреннего сгорания
Номер патента: 4532904
Реферат: Устройство регулирования соотношения воздух-топливо для двигателя внутреннего сгорания, оснащенного множеством регулируемых карбюраторов типа Вентури, каждый из которых имеет медленную систему, в которой скорость потока воздуха, подаваемого в медленные системы карбюраторов регулируются в зависимости от параметров работы двигателя, включая, например, температуру всасываемого воздуха, температуру моторного масла и атмосферное давление, чтобы улучшить скорость распыления топлива, тем самым улучшая работу двигателя на холостом ходу и, следовательно, улучшение расхода топлива двигателем.
Тип: Грант
Подано: 9 февраля 1983 г.
Дата патента: 6 августа 1985 г.
Правопреемник: Hitachi, Ltd.
Изобретатели: Тадао Осава, Тору Накагава, Масамицу Окумура, Такасигэ Коно, Токихико Сакума
Впускное устройство двигателя внутреннего сгорания
Номер патента: 4517940
Реферат: Впускное устройство для многоцилиндрового двигателя I. C. двигатель, при этом впускное отверстие карбюратора для каждого цилиндра соединено с основанием карбюратора, соединенным с воздухоочистителем в виде камеры. Впускные отверстия камеры каждого карбюратора разделены перегородками.
Тип: Грант
Подано: 6 декабря 1983 г.
Дата патента: 21 мая 1985 г.
Правопреемник: Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha
Изобретатели: Такахиро Коянаги, Хирому Сакаока
Регулятор холостого хода двигателя переменного рабочего объема
Номер патента: 4494502
Реферат: Регулятор холостого хода для двигателя с переменным рабочим объемом, который может работать либо в частичном, либо в полноцилиндровом режиме за счет изменения количества работающих цилиндров. Когда двигатель работает на холостом ходу, контроллер холостого хода обеспечивает оптимальную работу для любого режима работы цилиндра, изменяя количество всасываемого воздуха в зависимости от количества работающих цилиндров, обеспечивая улучшение как расхода топлива, так и характеристик страгивания, того или другого из которым пришлось пожертвовать условно.
Тип: Грант
Подано: 10 января 1983 г.
Дата патента: 22 января 1985 г.
Правопреемник: Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha
Изобретатели: Норио Эндо, Йошиаки Данно, Тацуро Накагами, Нобуаки Мураками
Двигатель с переменным рабочим объемом
Номер патента: 4494503
Реферат: Многоцилиндровый двигатель такого типа, который способен управлять количеством рабочих цилиндров для работы двигателя в режиме полного или частичного рабочего объема, при этом работа плавно переключается между полный рабочий объем и частичный рабочий объем упрощенным способом путем определения давления во впускном канале двигателя, перевода двигателя в режим полного рабочего объема с помощью управляющего давления, когда двигатель находится в холодном состоянии, предпочтительно давления во впускном канале, тем самым сокращая период времени прогрева, чтобы быстро добиться ровной работы двигателя.
Тип: Грант
Подано: 10 января 1983 г.
Дата патента: 22 января 1985 г.
Правопреемник: Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha
Изобретатели: Йошиаки Данно, Нобуаки Мураками
Многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания
Номер патента: 4489685
Реферат: В многоцилиндровом двигателе внутреннего сгорания, имеющем множество цилиндров, которые снабжаются воздухом через одну общую дроссельную заслонку и блок управления для регулирования числа рабочих цилиндров, который подвешивает работы произвольного числа цилиндров путем перекрытия подачи воздуха в указанные цилиндры, отмечается, что мощность двигателя при работе Z 1 -цилиндра совпадает с мощностью при работе Z 2 -цилиндра при одинаковая степень открытия дроссельной заслонки при заданной постоянной скорости вращения двигателя. Основываясь на этом факте, многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания выполнен с возможностью переключения между режимами Z 1 -цилиндра и Z 2 -цилиндра вблизи упомянутой точки, где эти выходные параметры совпадают. Таким образом, во время переключения не будет колебаний выходной мощности или толчков, а блок управления для этой цели может быть выполнен простым по конструкции.
Тип: Грант
Подано: 2 мая 1984 г.
Дата патента: 25 декабря 1984 г.
Правопреемник: Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha
Изобретатели: Мицутака Киношита, Тацуро Накагами, Нобуаки Мураками, Норио Эндо, Фумио Тамура, Йошиаки Данно
Устройство карбюратора для V-образных двигателей внутреннего сгорания
Номер патента: 4487170
Реферат: Карбюраторное устройство для V-образных двигателей внутреннего сгорания, имеющих первый и второй цилиндры, расположенные в форме V, и первый и второй карбюраторы, расположенные между этими цилиндрами и приспособленные для подачи газовой смеси. на соответствующие цилиндры независимо. Первый и второй карбюраторы снабжены соответственно первым и вторым впускными цилиндрами, которые смежно пересекают друг друга и имеют образованные в них впускные каналы для сообщения с соответствующими первым и вторым цилиндрами. Карбюраторы дополнительно содержат первую и вторую поплавковые камеры, расположенные ниже точки пересечения впускных патрубков с частично противоположными друг другу боковыми поверхностями. В противолежащих поверхностях поплавковых камер расположены открытые входные отверстия топливоприемных отверстий, к которым присоединены открытые концы двух линейно расположенных распределительных патрубков Т-образного соединения.
Тип: Грант
Подано: 22 сентября 1982 г.
Дата патента: 11 декабря 1984 г.
Правопреемник: Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha
Изобретатель: Ёсиюки Кавагути
Двигатель с регулируемым числом цилиндров
Номер патента: 4485776
Реферат: Многоцилиндровый двигатель, число рабочих цилиндров которого регулируется в соответствии с эксплуатационными требованиями, с воздушно-топливной смесью, подаваемой от одного дроссельного клапана к рабочему цилиндру или цилиндрам через впускной коллектор. , включает по крайней мере один нормально закрытый регулирующий клапан, установленный по крайней мере на одном впускном патрубке впускного коллектора. Когда дроссельная заслонка открывается до заданной степени, регулирующий клапан немедленно открывается полностью или почти полностью или до заданной степени, независимо от дроссельной заслонки.
Тип: Грант
Подано: 2 мая 1983 г.
Дата патента: 4 декабря 1984 г.
Правопреемник: Suzuki Motor Company Limited
Изобретатели: Хироичи Мокуя, Масао Ёкко, Хироюки Комацу, Кацухиса Судзуки, Такео Китаяма
Многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания
Номер патента: 4485777
Реферат: В многоцилиндровом двигателе внутреннего сгорания, имеющем множество цилиндров, которые снабжаются воздухом через одну общую дроссельную произвольное количество цилиндров путем блокировки подачи воздуха в указанные цилиндры, известно, что мощность двигателя при работе Z 1 -цилиндра совпадает с мощностью при работе Z 2 -цилиндра в одной точке с одинаковая степень открытия дроссельной заслонки при заданной постоянной скорости вращения двигателя. В такой момент давление во впускном коллекторе как при работе Z 1 -цилиндра, так и при работе Z 2 -цилиндра остается равным или близким к определенному значению соответственно в более широком диапазоне вращения двигателя. . Этот многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания обеспечивает плавное переключение между работой Z 1 -цилиндра и Z .
Тип: Грант
Подано: 2 мая 1984 г.
Дата патента: 4 декабря 1984 г.
Правопреемник: Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha
Изобретатели: Тацуро Накагами, Йошиаки Данно
Карбюраторная система V-образного двигателя внутреннего сгорания
Номер патента: 4463711
Реферат: Усовершенствованная система карбюратора для V-образного двигателя внутреннего сгорания, включающая первый карбюратор и второй карбюратор, расположенные в пространстве между первым и вторым цилиндрами, выполненные в виде имеют V-образную форму и приспособлены для подачи топливно-воздушной смеси в соответствующие цилиндры, причем каждый из указанных карбюраторов имеет впускной цилиндр, образующий впускной канал, ведущий к соответствующему цилиндру соответственно. Между первым и вторым цилиндрами предусмотрена общая впускная коробка, имеющая, по меньшей мере, отверстие для впуска воздуха, образованное на ее боковых стенках, таким образом, что первый и второй карбюраторы соединены с упомянутой общей впускной коробкой. Каждый из впускных стволов имеет впускное отверстие, которое открыто внутрь общей впускной коробки, и воздушный патрубок, изготовленный из упругого материала, соединен с указанным впускным отверстием, так что указанный воздушный патрубок проходит внутрь общей впускной коробки.
Тип: Грант
Подано: 19 августа 1982 г.
Дата патента: 7 августа 1984 г.
Правопреемник: Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha
Изобретатель: Юичи Йошиока
Двигатель с регулируемым числом цилиндров
Номер патента: 4459953
Реферат: Многоцилиндровый двигатель, число рабочих цилиндров которого регулируется в соответствии с эксплуатационными требованиями, с воздушно-топливной смесью, подаваемой от одного дроссельного клапана к рабочему цилиндру или цилиндрам через впускной коллектор. , включает по крайней мере один нормально закрытый регулирующий клапан, установленный по крайней мере на одном впускном патрубке впускного коллектора. Когда дроссельная заслонка открывается до заданной степени, регулирующий клапан немедленно открывается полностью или почти полностью или до заданной степени, независимо от дроссельной заслонки.
Тип: Грант
Подано: 2 мая 1983 г.
Дата патента: 17 июля 1984 г.
Правопреемник: Suzuki Motor Company Limited
Изобретатели: Хироичи Мокуя, Масао Ёкко, Хироюки Комацу, Кацухиса Судзуки, Такео Китаяма
Двигатель с регулируемым числом цилиндров
Номер патента: 4449496
Реферат: Многоцилиндровый двигатель, число рабочих цилиндров которого регулируется в соответствии с эксплуатационными требованиями, при этом воздушно-топливная смесь подается от одного дроссельного клапана к рабочему цилиндру или цилиндрам через впускной коллектор. , включает по крайней мере один нормально закрытый регулирующий клапан, установленный по крайней мере на одном впускном патрубке впускного коллектора. Когда дроссельная заслонка открывается до заданной степени, регулирующий клапан немедленно открывается полностью или почти полностью или до заданной степени, независимо от дроссельной заслонки.
Тип: Грант
Подано: 28 августа 1981 г.
Дата патента: 22 мая 1984 г.
Правопреемник: Suzuki Motor Company Limited
Изобретатели: Хироичи Мокуя, Масао Ёкко, Хироюки Комацу, Кацухиса Судзуки, Такео Китаяма
Карбюраторная система V-образных двигателей внутреннего сгорания
Номер патента: 4445466
Реферат: Карбюраторная система для V-образного двигателя внутреннего сгорания, имеющая первый карбюратор и второй карбюратор, расположенные в пространстве между первым и вторым цилиндрами, расположенными в форме буквы V и приспособлен для независимой подачи воздушно-топливной смеси в соответствующие цилиндры, улучшен для обеспечения компактной конструкции и превосходной эффективности наддува на впуске с возможностью по существу равномерной подачи смеси во время ускорения и торможения транспортного средства. Карбюраторы имеют впускные цилиндры, образующие впускные каналы, сообщающиеся с соответствующими цилиндрами. Впускные цилиндры расположены по существу под прямым углом к осям соответствующих цилиндров и в непосредственной близости друг от друга таким образом, чтобы частично пересекать друг друга. Пара поплавковых камер расположена между впускными стволами ниже точки пересечения впускных стволов.
Тип: Грант
Подано: 12 июля 1982 г.
Дата патента: 1 мая 1984 г.
Правопреемник: Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha
Изобретатели: Кацуюки Заита, Суминари Ивао
Карбюраторная система V-образного двигателя внутреннего сгорания
Номер патента: 4418676
Реферат: Усовершенствованная система карбюратора для V-образного двигателя внутреннего сгорания, включающая первый карбюратор и второй карбюратор, расположенные в пространстве между первым и вторым цилиндрами, выполненные в виде V-образные и приспособлены для подачи топливно-воздушной смеси в соответствующие цилиндры. Каждый из соответствующих карбюраторов включает в себя впускной цилиндр и поплавковую камеру, в которой хранится топливо, подаваемое в указанный впускной цилиндр, указанный впускной цилиндр имеет впускное отверстие и выпускное отверстие и образует впускной канал, ведущий к соответствующему цилиндру. Впускные патрубки обоих карбюраторов расположены в непосредственной близости друг от друга таким образом, что они пересекаются друг с другом, а точка пересечения впускных патрубков смещена от средней части впускных патрубков в сторону впускного отверстия редуктора. последний. Таким образом, соответствующие поплавковые камеры расположены в пространстве между обеими впускными трубами ниже точки пересечения.
Тип: Грант
Подано: 19 августа 1982 г.
Дата патента: 6 декабря 1983 г.
Правопреемник: Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha
Изобретатель: Суминари Ивао
Двигатель внутреннего сгорания раздельного типа
Номер патента: 4376426
Реферат: Раскрыт двигатель внутреннего сгорания, который содержит первый и второй блоки цилиндров, каждый из которых включает по меньшей мере один цилиндр, впускной канал, разделенный после дроссельной заслонки на первый и второй впускные каналы, ведущие к первый и второй блоки цилиндров, соответственно, вакуумный резервуар, в котором вакуум поддерживается выше вакуума во впускном канале после дроссельной заслонки, запорный клапан, установленный на входе во второй впускной канал и выполненный с возможностью перемещения в закрытое положение при соединении с вакуумный ресивер и схему управления, предназначенную для блокировки подачи топлива во второй блок цилиндров и соединения вакуумного ресивера с запорным клапаном, тем самым переводя работу двигателя в раздельный режим работы двигателя, когда нагрузка на двигатель ниже заданного значения.
Тип: Грант
Подано: 15 декабря 1980 г.
Дата патента: 15 марта 1983 г.
Правопреемник: Nissan Motor Company, Limited
Изобретатели: Харухико Иидзука, Фукаси Сугасава
Двигатель внутреннего сгорания раздельного типа
Номер патента: 4365597
Реферат: Раскрыт двигатель внутреннего сгорания, который включает в себя первый и второй блоки цилиндров, впускной коллектор, разделенный на первый и второй впускные каналы, ведущие к первому и второму блокам цилиндров соответственно, выхлопной коллектор, разделенный на первый и второй выпускные каналы, ведущие от первого и второго блока цилиндров, соответственно, и средство управления для обеспечения управляющего сигнала для отключения второго блока цилиндра, когда нагрузка двигателя ниже заданного значения. Второй впускной канал имеет первый нормально открытый клапан, приспособленный для закрытия в ответ на управляющий сигнал. Второй выпускной канал имеет второй нормально открытый клапан, предназначенный для закрытия в ответ на управляющий сигнал. Предусмотрено средство регулирования давления, которое реагирует на управляющий сигнал для подачи заданного давления не ниже атмосферного во второй впускной канал, тем самым поддерживая заданное давление во втором впускном канале.
Тип: Грант
Подано: 12 ноября 1980 г.
Дата патента: 28 декабря 1982 г.
Правопреемник: Nissan Motor Company, Limited
Изобретатели: Харухико Иидзука, Фукаси Сугасава
Система очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания
Номер патента: 4345432
Реферат: Система очистки выхлопных газов автомобильного двигателя, включающая не менее первого и второго цилиндра двигателя, имеет запорный клапан для прерывания подачи горючей топливовоздушной смеси в первый цилиндр двигателя во время определенного режима работы двигателя, трехходовой клапан с электромагнитным управлением для управления работой запорного клапана и блок подачи вторичного воздуха, включающий переключающий клапан для выборочной подачи вторичного воздуха в часть выпускного канала выше по потоку, по крайней мере, один каталитический блок, расположенный в выхлопном канале.
Тип: Грант
Подано: 16 июля 1980 г.
Дата патента: 24 августа 1982 г.
Правопреемник: Toyo Kogyo Co., Ltd.
Изобретатели: Косо Иида, Хидео Шираиси, Харуки Хигаси
Система обогащения топлива при холодном пуске
Номер патента: 4285308
Реферат: Система обогащения топлива при холодном пуске двигателя внутреннего сгорания использует топливо из верхнего карбюратора для обогащения воздушно-топливной смеси в нижних карбюраторах самотеком. Топливопровод проходит от верхней поплавковой камеры карбюратора к дроссельным отверстиям нижнего карбюратора. Электромагнитный клапан в топливопроводе управляет его работой.
Тип: Грант
Подано: 14 мая 1979 г.
Дата патента: 25 августа 1981 г.
Правопреемник: Brunswick Corporation
Изобретатели: Джеймс М. Хундертмарк, Джеймс Л. Вагнер
Что такое приказ о стрельбе? | Зачем нам нужен приказ об увольнении?
Важный момент
Что такое приказ о стрельбе?
Последовательность зажигания двигателей внутреннего сгорания – это последовательность зажигания цилиндров при искровом зажигании, т. е. Для бензиновых/бензиновых двигателей порядок зажигания соответствует порядку работы свечей зажигания.
В дизельных двигателях порядок воспламенения соответствует порядку впрыска топлива в каждый цилиндр. Четырехтактные двигатели также должны синхронизировать открытие клапанов с порядком зажигания, поскольку клапаны не открываются и не закрываются при каждом такте.
Порядок зажигания — это порядок распределения мощности каждого цилиндра в многоцилиндровом поршневом двигателе. Это достигается установкой свечей зажигания в правильной последовательности в бензиновом двигателе или последовательностью впрыска топлива в дизельных двигателях.
При проектировании двигателей важно выбрать соответствующий порядок зажигания, чтобы уменьшить вибрацию и обеспечить длительный срок службы двигателя и удобство для пользователя, а также сильно повлиять на конструкцию коленчатого вала. Порядок зажигания двигателей — это порядок, в котором электричество падает на разные цилиндры.
Порядок стрельбы разработан таким образом, чтобы обеспечить баланс и максимально увеличить вибрацию. В радиальном двигателе порядок запуска должен следовать определенной схеме, поскольку импульсы запуска должны следовать за движением кривошипа во время его вращения.
В рядных двигателях порядок работы может несколько различаться, но в основном порядок устроен так, что работа цилиндров равномерно распределяется вместе с коленчатым валом. Порядок зажигания влияет на вибрацию, звук и симметрию выходной мощности двигателя. Порядок зажигания сильно влияет на конструкцию коленчатого вала.
Также прочтите: что такое отжиг? | Как работает печь для отжига? | Что такое отжиг и зачем он нужен? | Процессы отжига
Зачем нужен порядок обжига?
Как мы все знаем, четырехтактный двигатель, который мы используем сегодня, работает по автоциклу или дизельному циклу, который включает в себя всасывание, сжатие, мощность и выпуск, четырехтактный или возвратно-поступательный.
Это осуществляется за четыре движения поршня, а когда речь идет о двигателях с более чем одним цилиндром, процесс становится довольно сложным, отсюда необходимость в заранее определенной последовательности сгорания или воспламенения топлива, как- При достигает более 1 поршня, нагрузка на коленчатый вал увеличивается, поскольку все поршни соединены с одним коленчатым валом, и если двигателю не будет обеспечен надлежащий порядок зажигания, коленчатый вал, вероятно, выйдет из строя.
Правильная последовательность запуска двигателя обеспечивает максимальную мощность, плавность хода и длительный срок службы двигателя, а также защищает двигатель от нежелательных вибраций.
Из всех четырехтактных циклов всасывания, сжатия, мощности и выпуска, необходимых для завершения цикла двигателя, рабочий такт является самым сильным и создает как механические, так и термические напряжения, которые могут привести к отказу двигателя; следовательно, для многоцилиндрового двигателя требуется, чтобы рабочий ход в любых двух соседних цилиндрах не происходил одновременно, поэтому двигатель должен иметь заранее определенный и правильный порядок зажигания.
Неправильный порядок зажигания может повлиять на балансировку двигателя и коленчатого вала из-за неконтролируемого возникновения напряжения, приводящего к жесткой работе, нежелательным звукам и нежелательным вибрациям двигателя, которые могут внезапно сломать любой компонент двигателя и представляют опасность для оператора или окружающих.
Неправильный порядок зажигания двигателя напрямую влияет на экономию топлива двигателя из-за неправильного сгорания из-за неправильного порядка зажигания. Оператор сталкивается с проблемами при запуске двигателя из-за нарушения угла опережения зажигания из-за неправильного порядка зажигания двигателя.
Читайте также: Что такое генератор в автомобиле? | Что делает генератор? | Как работает автомобильный генератор? | Признаки неисправного генератора, на которые следует обратить внимание
Необходимость порядка зажигания в многоцилиндровом двигателе:
Желательно, чтобы импульсы мощности были равномерно распределены и сбалансированы. Если все цилиндры работают одновременно, подача мощности будет очень прерывистой, поэтому двигатель настроен на работу цилиндров для плавной подачи мощности. Если поршень движется в определенном ритме, то и искра должна получаться в определенном ритме, чтобы двигатель работал ровно.
Оптимальная последовательность запуска двигателя обеспечивает:-
- Низкую вибрацию двигателя
- Лучшее охлаждение двигателя и
- Снижение противодавления.
Также прочтите: Что такое прокладка головки блока цилиндров? | Функции, выполняемые прокладкой ГБЦ | Признаки того, что у вас пробита прокладка головки блока цилиндров | Материал прокладки головки блока цилиндров
Порядок работы различных многоцилиндровых двигателей (2, 4, 6):
Чтобы лучше понять порядок работы двигателя, давайте рассмотрим несколько примеров различных многоцилиндровых двигателей, используемых в современные автомобили.
№1. Рядный 2-цилиндровый двигатель Tata Nano
В Tata Nano используется 2-цилиндровый рядный двигатель, хотя это больше, чем 1-цилиндровый двигатель; порядок воспламенения не так сложен, так как совершенно ясно, когда воспламенение будет происходить в цилиндре 1 или по сравнению с цилиндром 2. Воспламенение свечи зажигания будет происходить на такте сжатия, и последовательность воспламенения будет 1-2.
#2. Рядный 4-цилиндровый двигатель Maruti Suzuki Swift
Автомобили, такие как Swift, имеют 4 цилиндра, установленные по прямой линии, с порядком работы 1-3-4-2, что означает, что все цилиндры будут работать или 1-3. -4- Согласно пункту 2 будет свечное зажигание.
Последовательности, установлено, что в 4-цилиндровом двигателе полный порядок зажигания дает 720 градусов вращения коленчатого вала, что означает, что каждый рабочий ход отдельных поршней дает 180 градусов вращения коленчатого вала.
В рядном 4-цилиндровом двигателе все 4 цилиндра установлены на четырех цапфах коленчатого вала, расположенных через каждые 180 градусов по отношению к коленчатому валу. Для бесперебойной работы 4-цилиндрового двигателя необходимо, чтобы каждый цилиндр имел разный ход поршня в любой момент времени. Например-
В любое время в рядном 4-цилиндровом двигателе обычно видно, что, когда цилиндр 1 имеет рабочий такт, цилиндр 4 обычно рассматривается как такт всасывания, цилиндр 2 и цилиндр 3 обычно имеют выпуск и сжатие. Видно на Stroke соответственно.
#3. V-образный 2-цилиндровый двигатель Harley Davidson Iron 833 Bike
Harley Davidson Iron 833 использует V-образный 2-цилиндровый двигатель с тем же порядком работы 1-2, что и упомянутый выше рядный 2-цилиндровый двигатель.
#4. V-образный 6-цилиндровый двигатель Honda Accord
В линейке автомобилей высшего класса Honda Accord и Audi A-8 используются мощные многоцилиндровые двигатели; в Honda Accord для правильной и эффективной стрельбы используется 6-цилиндровый двигатель, расположенный в V-образной форме.
Требуется заказ. Порядок работы 6-цилиндрового двигателя Honda Accord расположен V-образно, так что 1, 2, 3 цилиндры расположены слева, а 4, 5, 6 — справа, настроен как 1-5 -3. -6-2-4, порядок зажигания 1-5-3-6-2-4 означает, что шатунные шейки, установленные на поршнях, расположены через каждые 60 градусов коленчатого вала.
Поскольку импульс мощности генерируется при каждом повороте коленчатого вала на 720 градусов, это означает, что рабочий такт в двигателе V6 получается при каждом повороте коленчатого вала на 120 градусов.