Авторская статья «Балансировка распредвала» на сайте инженерной-технологической компании Механика

Все знают, что распределительный вал – это прецизионный узел двигателя, обработанный с очень малыми допусками, а его главная функция – открывать и закрывать впускные и выпускные клапаны в точно «назначенные» моменты. Мы также знаем, что у производителей распредвалов работают конструкторы, чья главная обязанность состоит в разработке кулачков такого профиля, чтобы оптимизировать газообмен в двигателе. Но многие ли из вас знают, что качественная балансировка распредвала поможет увеличить мощность?

Сейчас большинство производителей двигателей делают основной акцент на «высокотехнологичном покрытии» деталей и разнообразных химикатах для «снижения трения», считая их реальными способами увеличения мощности. На самом деле эти способы лишь сокращают потери на трение в автомобильном моторе, а не увеличивают реальную мощность.

Мы четко понимаем, что, поскольку производители распредвалов разработали разные экзотические профили кулачков, прочие детали газораспределительного механизма также необходимо доработать, чтобы справляться с увеличением хода клапана и радикальной геометрией кулачка. Клапанные пружины, сухари, коромысла, штанги и толкатели тоже изменились очень сильно, благодаря новым видам конструкций и/или снижению веса.

Однако до сих пор оставалась незамеченной одна область: балансировка распредвала – или, что важнее, характеристика распредвала, когда он не сбалансирован. Большинство производителей двигателей полагают, что в силу высокого уровня проработки конструкции и точности обработки распредвалы обычно не требуется балансировать. Еще одно заблуждение – отсутствие понимания, какие силы и с какой частотой воздействуют на распредвалы. И, наконец, распредвал вращается лишь в два раза медленнее коленвала. Этому обстоятельству тоже придается мало значения, а то и вовсе никакого!

Поэтому утверждаем: теоретически, каждый распредвал изначально не сбалансирован. Мы проверили на балансировочном станке сотни распредвалов и у всех был больший или меньший дисбаланс. Даже два одинаковых распредвала различаются по величине дисбаланса. Вы можете сказать, что это неправда, в силу точности новых станков с ЧПУ для шлифования кулачков; но проблема дисбаланса, в целом, проистекает не из результатов обработки, а возникает еще при изготовлении (отливке или ковке) заготовки.

На заготовках распредвалов есть «базовые» поверхности – с каждого конца. Шейки подшипников и базовые окружности кулачков обрабатываются именно от этих поверхностей. В этом случае «центр масс» распредвал не совпадает с осью вращения и, поэтому, не избежать дисбаланса при вращении распредвала.

Когда распредвал не сбалансирован, нам нужно знать амплитуду и величину действующих сил и их расположение по отношению друг к другу. 60-миллиметровый распредвал Roller, показанный выше, проверили на балансировочном станке CWT Multi-Bal 5000.

И получилось, что слева дисбаланс составил 34,2 г, а справа – 47,4 г, причем «тяжелые» элементы распредвала не противоположны друг другу – угол между ними 87°. Поэтому при вращении распредвала возникает изгибающий момент. Обратите внимание на скорректированный отчет ниже, указывающий, что дисбаланс был практически устранен, и остаточный дисбаланс – парный, т. е. противолежащий на 180°, что компенсирует действие двух противоположных сил.

Но вернемся к изначальному дисбалансу: при вращении распредвала со скоростью 4000 об/мин (половина от оборотов коленвала – 8000 об/мин), слева возникает сила в 15,57 кг, а справа – 21,61 кг, и обе они пульсируют с частотой более 66 Гц. Обычно этого достаточно, чтобы распредвал «вошел» в резонанс и роликовый толкатель начнет подскакивать на поверхности кулачка. И, скорее всего, это приведет к тому, что закон движения клапана окажется нарушен, т. е. детали привода клапана не будут следовать профилю кулачка. Причем клапанная пружина также начнет «резонировать», поэтому клапан будет открываться и закрываться ненадлежащим образом.

В итоге – в заранее неизвестный момент и с неопределенной скоростью вращения, двигатель потеряет мощность. Мы увидели это на внешней скоростной характеристике, при снятии показателей мощности и крутящего момента на динамометрическом стенде. Правда, некоторые производители двигателей утверждали, что подобные нарушения могут быть связаны со нарушением сгорания из-за некачественного топлива и/или плохо спроектированной системы впуска.

Впрочем, даже если впускная система переделана, то аномалия, связанная с вращением несбалансированного распредвала все равно никуда не денется и газораспределительный механизм все равно нуждается в доработке.

Следует учитывать, что балансировка распредвала не может решить все возможные проблемы газораспределительного механизма, та как в ГРМ существует множество других движущихся деталей, каждая со своей собственной частотой, возбуждаемой по иным причинам (вибрация коромысел, «плавающая» пружина клапана, деформация штанг и избыточные зазоры в приводе). Но балансировка распредвала устраняет одну из переменных, которая мешает нормальной работе вашего двигателя.

Для скептиков, которые до сих пор полагают, что дисбаланс распредвала никак не связан с увеличением мощности – мы согласны, что мощность не увеличится. Но качественная балансировка любой вращающейся массы в двигателе положительно влияет на его работу.

Балансировать распредвал можно разными методами:

— первый – это доработать распределительный механизм, сняв металл в нужном месте;

— второй – высверлить металл из области опорной шейки вала или, наоборот, добавить вес, сначала просверлив отверстия в теле вала, а затем залить их свинцом.

— и третий – добавить внешний грузик определенной массы к самому валу, с использованием специального адаптера, прикрепленного к нужному месту вала.

ХОТИТЕ СТАТЬ АВТОРОМ?

Пришлите свою статью

Почему рвется ремень ГРМ: основные причины

Что это такое? ГРМ – это важнейшая деталь автомобиля, которая соединяет коленвал и распредвал двигателя. Если ремень полностью исправный, то цикл работы силового узла не нарушен, а значит, автомобиль безопасен в эксплуатации.

Что учесть? Существует несколько причин, почему рвется ремень ГРМ. На сокращение срока его службы влияют внешние факторы, повреждения, манера вождения и условия эксплуатации автомобиля. В любом случае своевременное ТО и аккуратное отношение к машине позволят избежать серьезных проблем.

В этой статье:

1. Назначение ремня ГРМ
2. Периодичность замены ремня ГРМ
3. 6 причин износа ремня ГРМ
4. Признаки обрыва ремня ГРМ
5. Последствия обрыва ремня ГРМ
6. Как безопасно добраться до сервиса после обрыва ГРМ
7. 3 совета по профилактике обрыва ГРМ

Назначение ремня ГРМ

Ремень газораспределительного механизма является важнейшим элементом, который отвечает за функционирование вала ГРМ, а также коленвала ДВС. Ремень передает вращательный момент на распределительный вал, который вовремя открывает и закрывает впускные и выпускные клапаны.

Качественный исправный ремень обеспечивает ровный, заданный темп работы двигателя и вращения распредвала – ровно в 2 раза медленнее вала коленчатого. Клапаны в цилиндрах должны открываться и закрываться в строго обозначенные мгновения. И чем больше оборотов делает двигатель, тем четче должны быть выдержаны эти моменты. За корректную работу клапанов отвечает распределительный вал, который приводится в движение ремнем газораспределительного механизма.

Изначально привод распредвала был цепной. Ременным он стал в силу стремления производителей к удешевлению производства двигателей. Одновременно с этим удалось снизить шум работающего мотора. Однако при этом существенно уменьшился эксплуатационный срок привода ГРМ, пришлось чаще контролировать состояние ремня и степень его натяжения. В общем, как всегда, за все заставили расплачиваться конечных потребителей. Однако конструкторы постоянно совершенствовали передачу: увеличивалась эластичность и износостойкость ремня. В конце концов, он стал трехслойным.

Периодичность замены ремня ГРМ

Даже в случае, если к работе газораспределительного механизма у вас нет никаких претензий, все равно не нужно забывать о его своевременной проверке. Последствия накопившегося износа могут дать знать о себе внезапно. Ремень нужно менять каждые 50 000 км пробега. Если вы имеете дело с подержанным автомобилем, то имеет смысл внимательно осмотреть ремень визуально. На нем не должно быть никаких микротрещин. Если они присутствуют, значит, он однозначно подлежит замене (иначе порвется в самый неподходящий момент).

Но почему так? У ремня ГРМ присутствует основа из тонких металлических прутьев. Она позволяет сохранять целостность привода в течение длительного периода времени, даже когда на нем появились трещины. Некоторые производители включают в структуру ремней усиленный корд; в этом случае эксплуатационный срок продлевается примерно на треть. Так что не стоит паниковать, если при визуальном осмотре вы увидите трещины – времени и ресурсов двигателя доехать до сервиса у вас точно хватит.

6 причин износа ремня ГРМ

Даже если производитель автомобиля в руководстве по его эксплуатации гарантирует беспроблемный пробег в 100 000 км, это совсем не значит, что под капот можно не заглядывать. Существует множество деструктивных факторов, существенно уменьшающих эксплуатационный период ремня ГРМ. Поэтому, если не проводить регулярную профилактику, серьезная поломка легко может произойти в дороге, далеко от СТО. Итак, перечислим факторы, почему может рваться ремень ГРМ:

Повреждение защитного кожуха

Ременный привод защищается от неблагоприятных внешних воздействий с помощью кожуха. Современные кожухи – это пластиковые детали, которые легко ломаются, если с ними обращаться неаккуратно. К сожалению, многие автомобилисты недооценивают значение подобных повреждений.

Абразив, содержащийся в различных загрязнениях, является серьезным фактором, существенно укорачивающий срок эксплуатации как ремня, так и остальных деталей и элементов привода. При его попадании в ГРМ вначале ускоряется износ резиновых и пластиковых деталей, а затем и металлических.

Сползание

Иногда ремень сползает на натяжной ролик. Он забрасывается на его бурты, которые в дальнейшем работают, словно ножи, разрезая его на части вдоль. Ремень «разлохмачивается», существенным образом снижается его прочность. В итоге он рвется.

Также привод может сползать и на звездочки распределительного вала, и на звезду коленвала, водяной помпы и других механизмов, приводящихся в движение ремнем. Элементами, за которые он может зацепиться, являются выступы, шпильки, болты, а также сам корпус блока цилиндров. Со временем эти истирания приводят к тому, что тело ремня истончается, он теряет свои прочностные характеристики.

Водяная помпа

Она может негативно влиять на надежную работу ремня при:

• возможности легкого перекоса при монтаже;
• гипотетической течи охлаждающей жидкости из-под прокладки.

При замене помпы обязательно следует удалить старую прокладку. Она должна быть тщательно очищена. Если не зачистить место ее установки, то монтаж не удастся осуществить без перекоса относительно блока цилиндров. Такой дефект невозможно определить невооруженным глазом (достаточно десятых долей миллиметра). Результатом будет протирание ремня ГРМ, его «разлохмачивание» и обрыв.

Помпу можно установить правильно, однако в ее подшипнике может наблюдаться люфт. Мало того, что этот насос со временем разрушится, но незаметное движение шестерни относительно оси шпильки способно стать причиной того, почему рвется ремень ГРМ. Как правило, в этом случае он начинает «прыгать» – динамично совершать поперечные движения. В итоге будет обтирать все, к чему прикоснется. Конечный результат тот же – обрыв.

К сожалению, во время эксплуатации любой водяной насос начинает подтекать. Утечка антифриза происходит у всех моделей помп вне зависимости от производителя. Эта неприятность имеет место в связи с планомерным износом подшипника, а точнее, из-за нарушения целостности прокладки, которая отделяет его от рабочего объема помпы. В итоге тосол начинает подтекать прямо через уплотнитель, и его мелкие брызги оседают на ремне ГРМ.

Химический состав антифриза деструктивно влияет на структуру ремня. Непосредственно в ходе работы ремня протекает химическая реакция, результатом которой является растворение его резиновых составляющих. В итоге ремень может порваться в любой момент.

Ролики механизма ГРМ

При работе не должно наблюдаться никаких шумов, подклинивания или иных тормозящих эффектов. В роликах также присутствуют подшипники, которые при эксплуатации изнашиваются.

Во время прохождения планового технического осмотра обязательно следует тестировать состояние подшипников у роликов. Если игнорировать это простое правило, может заклинить натяжной ролик, в результате чего натяг ремня ГРМ ослабнет, а значит, он сможет свободно перемещаться в продольном направлении. В итоге возрастает трение, сокращается ресурс, появляется угроза разрыва.

Недопустимо устанавливать в механизме ГРМ детали, в которых высока вероятность брака. Вполне возможно, что шумов действительно не появится, но при этом поверхность не будет идеально симметричной (например, она может иметь яйцеобразную форму). В итоге ремень будет «плясать» на натяжном ролике, что также приведет к его быстрому износу.

Настоятельно рекомендуется осуществлять проверку натяжных механизмов ГРМ при их покупке. Тестировать нужно не только на шум, но и на плавность работы, а также на форму рабочей стороны роликов.

Сальник валов и уплотнители

Почему же еще может рваться ремень ГРМ? В области шкива коленчатого вала зачастую можно увидеть характерные масляные пятна. Они свидетельствуют о необходимости замены привода газораспределительного механизма. Если масляная течь видна уже снаружи, значит, внутри защитного кожуха масла набралось на порядок больше.

Масло также является агрессивной жидкостью для ремня. Высокая скорость вращения неизбежно испачкает маслом весь механизм ГРМ. В итоге, прежде всего, ухудшатся цепные свойства ремня со звездочками различных элементов мотора – привод начнет откровенно скользить. Это приведет к облому зубчиков ремня и к последующему его разрыву.

Разумеется, будут сбиты фазы газораспределения, может произойти трагическая встреча клапанов с поршнями. Для любого двигателя внутреннего сгорания это означает дорогостоящий капитальный ремонт. А причина – течь сальников коленвала.

Длительная стоянка

В автомобиле все резиновое при длительном простое «дубеет». Это касается и сайлентов, и шлангов, и, конечно же, ремня ГРМ. Все эти изделия, находясь в длительном состоянии покоя, рассыхаются и приходят в негодность. Даже если на поверхности незаметно никаких трещин, будьте уверены, что внутренняя их структура уже не позволяет выдерживать положенную нагрузку.

Товары из категории

Перейти в каталог

Признаки обрыва ремня ГРМ

Разрыв ремня привода газораспределительного механизма сопровождается хлопком. Двигатель, разумеется, мгновенно глохнет, хотя все прочие узлы и функциональные элементы продолжают работать исправно. При попытке завести заглохший двигатель вы услышите характерный металлический стук, при этом стартер будет работать как будто без нагрузки. Это связано с тем, что при неработающем газораспределительном механизме в цилиндрах отсутствует положенная компрессия. Металлический звон при этом свидетельствует о том, что некоторые клапаны все-таки встретились с поршнями. Поэтому при любых подозрениях на обрыв ремня привода ГРМ запускать повторно заглохший двигатель категорически не рекомендуется. Просто поднимите капот и проверьте, в каком состоянии ременный привод.

Неудачная попытка запуска двигателя при порванном ремне ГРМ также может сопровождаться характерным хлопком. Это детонируют остатки топлива в цилиндре. Однако если, например, в салоне работает магнитола, то данный шум можно и не услышать.

Последствия обрыва ремня ГРМ

Результаты обрыва ремня газораспределительного механизма во многом зависят от корректности действий водителя. Возможно, потребуется заменить лишь изношенный привод, а быть может, и приобрести новый двигатель (если погнулись клапаны). Здесь велика доля везения.

Чем проще устройство двигателя и ниже степень рабочей компрессии в цилиндрах, тем более маловероятен дорогостоящий ремонт. Главное, чтобы клапаны в открытом положении не доставали до поршней. Такое может наблюдаться лишь в том случае, если в цилиндре много свободного места, то есть коэффициент сжатия не так уж и велик. Тогда нужно менять лишь сам ремень привода.

Однако современные многоклапанные двигатели, как правило, не имеют внутренних свободных полостей в цилиндрах при сжатии. Конструкторы стремятся по максимуму использовать весь потенциал ДВС. Это означает, что при обрыве ременного привода распредвал прекратит свое вращение практически немедленно, а вот более тяжелые коленчатый вал сделает еще несколько десятков оборотов по инерции. Здесь клапаны пострадают точно. Потребуется не только менять ремень, но и всю головку блока цилиндров.

Вывод

На продолжительность полезной эксплуатации ремня привода ГРМ ДВС влияют следующие факторы:

• Отсутствие защиты, в результате чего на ремень попадает пыль и грязь.
• Течь масла через сальники и уплотнители.
• Износ элементов и деталей помпы водяного охлаждения.
• Износ подшипников роликов натяжения ременного привода.
• Некачественная установка узлов, получающих момент вращения от ремня и, как следствие, их перекос.
• Длительная стоянка транспортного средства.

Как безопасно добраться до сервиса после обрыва ГРМ

Если у вашей машины порвался ремень ГРМ, то спасти вас может только эвакуатор. Однако такая услуга, во-первых, дорого стоит, а во-вторых, не всегда это возможно сделать в какой-нибудь отдаленной точке на трассе за городом. Альтернативой является буксировка, но ни в коем случае нельзя допускать, чтобы крутящий момент от колес передавался на коленвал двигателя. В случае с автоматической коробкой длительная буксировка недопустима, так как трансмиссию можно перегреть уже через 20 минут.

В общем, эвакуатор остается единственным реальным шансом на спасение.

3 совета по профилактике обрыва ГРМ

Предлагаем три совета, которые помогут избежать обрыва ременного привода ГРМ:

1. Проверку состояния ремня ГРМ следует производить регулярно (ведь обрыв может произойти внезапно), а его замену – каждые 50 000–60 000 км пробега.
2. Если после пробега в 30 000–40 000 км ремень выглядит неважно, лучше его поменять. Недопустимо, чтобы на ремне имелись следы масла, антифриза или любой другой жидкости. Нельзя оставлять без внимания потертости. Вовремя меняйте сальники и подшипники. Их все равно придется подвергнуть замене, вопрос только в том, нужно ли при этом будет менять головку блока цилиндров.
3. На замену следует устанавливать исключительно качественные запчасти. Причем речь идет в том числе о таких мелочах, как подшипники для роликов системы натяжения ремня привода ГРМ. Тогда риск обрыва вы сведете к минимуму.

Теперь у вас есть представление о том, почему рвется ремень ГРМ, а также о факторах, влияющих на срок их полезной эксплуатации.

Бензиновый двигатель | Эксплуатация, топливо и факты

V-образный двигатель

См. все СМИ

Ключевые сотрудники:

Зигфрид Маркус
Готлиб Даймлер
Карл Бенц

Похожие темы:

V-образный двигатель
двигатель Отто
двигатель с верхним расположением распредвала
двигатель Ленуара
рядный двигатель

Просмотреть весь связанный контент →

бензиновый двигатель , любой из класса двигателей внутреннего сгорания, которые вырабатывают энергию за счет сжигания летучего жидкого топлива (бензина или бензиновой смеси, такой как этанол) с воспламенением, инициируемым электрической искрой. Бензиновые двигатели могут быть построены для удовлетворения требований практически любого мыслимого применения силовых установок, наиболее важными из которых являются легковые автомобили, небольшие грузовики и автобусы, самолеты авиации общего назначения, подвесные и небольшие внутренние морские установки, стационарные насосные установки среднего размера, осветительные установки, станки, электроинструменты. Четырехтактные бензиновые двигатели используются в подавляющем большинстве автомобилей, легких грузовиков, средних и больших мотоциклов и газонокосилок. Двухтактные бензиновые двигатели менее распространены, но они используются для небольших подвесных судовых двигателей и во многих ручных садовых инструментах, таких как цепные пилы, кусторезы и воздуходувки.

Типы двигателей

Бензиновые двигатели можно разделить на несколько типов в зависимости от нескольких критериев, включая их применение, метод управления подачей топлива, зажигание, расположение поршня и цилиндра или ротора, ходы за цикл, систему охлаждения и клапан тип и расположение. В этом разделе они описаны в контексте двух основных типов двигателей: поршневых и цилиндровых двигателей и роторных двигателей. В поршне-цилиндровом двигателе давление, создаваемое сгоранием бензина, создает силу на головке поршня, которая совершает возвратно-поступательное или возвратно-поступательное движение по всей длине цилиндра. Эта сила отталкивает поршень от головки цилиндра и совершает работу. Роторный двигатель, также называемый двигателем Ванкеля, не имеет обычных цилиндров с возвратно-поступательными поршнями. Вместо этого давление газа действует на поверхности ротора, заставляя ротор вращаться и, таким образом, выполнять работу.

Большинство бензиновых двигателей представляют собой поршневые двигатели с возвратно-поступательным движением. Основные узлы поршневого двигателя показаны на рисунке. Почти все двигатели этого типа работают либо по четырехтактному, либо по двухтактному циклу.

Четырехтактный цикл

Из различных методов извлечения энергии из процесса сгорания наиболее важным до сих пор был четырехтактный цикл, концепция которого впервые была разработана в конце 19 века. Четырехтактный цикл показан на рисунке. При открытом впускном клапане поршень сначала опускается на такте впуска. Воспламеняющаяся смесь паров бензина и воздуха втягивается в цилиндр за счет создаваемого таким образом частичного вакуума. Смесь сжимается по мере того, как поршень поднимается в такте сжатия при закрытых обоих клапанах. По мере приближения к концу хода заряд воспламеняется электрической искрой. Затем следует рабочий такт, когда оба клапана все еще закрыты, а давление газа из-за расширения сгоревшего газа давит на головку или головку поршня. Во время такта выпуска восходящий поршень вытесняет отработавшие продукты сгорания через открытый выпускной клапан. Затем цикл повторяется. Таким образом, для каждого цикла требуется четыре хода поршня — впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск — и два оборота коленчатого вала.

Недостаток четырехтактного цикла состоит в том, что выполняется только половина рабочих тактов по сравнению с двухтактным циклом ( см. ниже ), и только вдвое меньше мощности можно ожидать от двигателя данного размера при заданная рабочая скорость. Однако четырехтактный цикл обеспечивает более надежную очистку от выхлопных газов (продувку) и перезагрузку цилиндров, уменьшая потерю свежего заряда с выхлопом.

С какой скоростью будет вращаться коленчатый вал, если каждый цилиндр четырехтактного двигателя запускать 200 раз в минуту?

спросил
1 год, 5 месяцев назад

Изменено
12 месяцев назад

Просмотрено
4к раз

$\begingroup$

Ответ: 400 об/мин ; но я не понимаю как.

Вот мой мыслительный процесс:

4-тактный двигатель означает, что каждый поршень находится в разных ступенях (впуск, сжатие, мощность, выпуск)

Что означает 200 рабочих ходов каждую минуту, что предполагает 200 об/мин.

Не могли бы вы сказать мне, где я ошибся? Заранее спасибо.

• двигатель
• поршневой двигатель

$\endgroup$

8

$\begingroup$

В четырехтактном двигателе каждый цилиндр проходит следующие этапы в течение одного цикла:

^{(изображение изменено из Справочника пилотов FAA по авиационным знаниям)}

Рассмотрим движение поршня и коленчатого вала на каждом этапе:

• Впуск: поршень движется вниз и коленвал совершает пол-оборота
• Компрессия: поршень движется вверх а коленвал совершает пол-оборота
• Мощность: поршень движется вниз и коленвал совершает пол-оборота
• Выхлоп: поршень движется вверх и коленвал совершает пол-оборота

Итак, за один цикл поршень дважды опустился и поднялся, а коленчатый вал совершил 2 полных оборота. Следовательно, когда один цилиндр зажигается 200 раз, коленчатый вал будет вращаться 400 раз.

$\endgroup$

5

$\begingroup$

Немного похоже на музыку (если двигатель работает нормально). Каждый штрих (вверх или вниз) равен полубиту . Итак, 4 удара — это 2 удара. Рабочий ход — это половинная нота, за которой следуют три паузы. Чтобы получить 200 нот в минуту, вам нужно играть в 2 раза больше ударов в минуту.

Хотя количество цилиндров не указано, но если каждый цилиндр срабатывает в разное время, ответ остается в силе, но теперь у вас есть симфония. Каждый цилиндр должен сделать 4 подъема и опускания (2 удара), чтобы получилась 1 нота.

Каждый удар требует полного оборота коленчатого вала для данного конкретного цилиндра . С более чем 1 цилиндром при тех же оборотах вы услышите более нот в минуту , что позволяет использовать винт большего размера или большее количество лопастей.

С реактивным двигателем — постоянный гул, но тяга по-прежнему зависит от расхода топлива и КПД в единицу времени для заданной скорости полета .

Для 200 «пожаров» в минуту это должно выглядеть так:

| ● ○ | | ○ ○ |

Каждый «мер» — это оборот коленчатого вала.

Но для двухтактного двигателя будет правильно:

| ● ○ | | ● ○ |

$\endgroup$

1

$\begingroup$

В 4-тактном цикле цилиндр срабатывает через каждые два оборота кривошипа.

Чтобы этот цилиндр сработал 200 раз, требуется 400 оборотов рукоятки.

Это для одноцилиндрового двигателя. Если равномерно расположены 4 цилиндра, один из 4 цилиндров срабатывает каждые пол-оборота.

Таким образом, на каждый полный оборот 4-тактного 4-цилиндрового двигателя срабатывают два цилиндра; то есть произошло два импульса мощности.

Таким образом, если кривошип поворачивается 400 раз в минуту, каждый цилиндр сработает 200 раз, но если их 4, всего за этот минутный период будет 4 x 200 = 800 импульсов мощности.

Если у вас винт с двумя лопастями, за каждый оборот проходят две лопасти, и при каждом обороте происходит срабатывание 2 цилиндров. Поэтому, когда вы вращаете винт вручную, вы попадаете на такт сжатия одного из цилиндров с каждым полуоборотом винта или каждой лопастью в одном и том же положении часов (винты обычно устанавливаются так, чтобы лопасть располагалась так, чтобы верхняя такта сжатия достигается при положении лопасти примерно на 10 часов, если стоять лицом к ней).

В результате частота звука на 4-цилиндровом двухлопастном двигателе одинакова как для частоты биения лопастей винта, так и для частоты импульсов выхлопа двигателя (примерно 60-90 Гц от крейсерского режима до полной мощности и около 13 Гц на холостом ходу), что составляет доминирующая частота в кабине и почему наушники ANR, которые лучше всего работают на очень низких частотах, намного эффективнее, чем беруши в самолетах.

$\endgroup$

4

$\begingroup$

Ваше заблуждение состоит в том, что каждый поршень находится в разной ступени. Это справедливо только для сбалансированных 4-цилиндровых двигателей.

«Ход» относится к полному перемещению поршня вверх или вниз. Вы получаете 2 такта за оборот двигателя, поэтому 4 такта — это 2 оборота.

Все дело в уборке , понимаете. Удаление сгоревших выхлопных газов и повторное заполнение цилиндра свежим воздухом и топливом. На 2-х тактном двигателе бывает практически как сноску в самом низу штриха.

Но на 4-тактном двигателе они посвящают 2 полных такта очистке . После рабочего хода вниз такт выпуска вверх (с открытыми выпускными клапанами) принудительно вытесняет отработавшие выхлопные газы. Затем следует нисходящий такт впуска (с открытым впускным клапаном), всасывающий свежий воздух и топливо. Следующий ход вверх — это тактов сжатия , как в 2-тактном… затем следующий нисходящий ход — это рабочий ход и процесс повторяется.

Использование двух полных ходов для очистки дает много преимуществ.

• Цилиндр сам по себе используется для нагнетания воздуха и выхлопа, поэтому внешний «насос» не требуется для нагнетания всасываемого воздуха и выхлопа. В простых двухтактных двигателях они используют заднюю часть цилиндра в качестве воздушного насоса, что требует использования «масла для двухтактных двигателей», смешанного с топливом. На больших двигателях им нужен нагнетатель типа Рутса или турбонагнетатель с зубчатой ​​передачей и обгонной муфтой для принудительного привода турбокомпрессора, когда энергии выхлопных газов недостаточно.
• В двухтактном двигателе поршень должен быть высоким, чтобы он мог блокировать впускное отверстие во всех положениях, кроме нижнего. Это ограничивает ход поршня и объем двигателя.
• Почти идеальный контроль газов. Двухтактная продувка страдает плохой производительностью — двигатель либо нагнетает слишком мало воздуха, оставляя часть выхлопных газов в цилиндре; или прилагает слишком много усилий, выталкивая воздух-топливо прямо в выхлопную трубу, где это может вызвать проблемы. (а в самолете отбросьте свои расчеты дальности, в лучшем случае вызывая неожиданные остановки!) Этот несовершенный контроль газа будет зависеть от оборотов двигателя, положения дроссельной заслонки и условий окружающей среды (температура, высота над уровнем моря, влажность).

$\endgroup$

$\begingroup$

Когда двигатель совершает каждый такт, коленчатый вал поворачивается на 180°, то есть, когда двигатель совершает рабочий цикл, коленчатый вал совершает два оборота, а маховик и коленчатый вал составляют единое целое, поэтому маховик вращается дважды, а распределительный вал вращается только один раз, потому что число зубьев распределительного вала в два раза больше, чем у коленчатого вала. В рабочем цикле двигатель работает только в рабочем такте. В остальных трех тактах коленчатый вал приводится в движение собственной инерцией вращения маховика для преодоления механического сопротивления движению.

$\endgroup$

$\begingroup$

4-тактный двигатель означает, что каждый поршень находится в разной ступени.
(впуск, компрессия, мощность, выпуск)

Это верно только в том случае, если общее количество цилиндров равно четырем или меньше. Если вы подразумеваете, что все этих различных ходов представлены в любой момент времени, тогда должно быть четыре цилиндра, но технически вы могли бы также сказать о двухцилиндровом или трехцилиндровом двигателе, что с четырьмя -такт цикла, «каждый цилиндр находится в разной стадии» в любой момент времени.

Что означает 200 рабочих ходов каждую минуту, что предполагает 200 об/мин.

Нет, учитывая ваше очевидное предположение о четырех цилиндрах, 200 рабочих тактов в минуту означают 100 об/мин. Поскольку каждый цилиндр срабатывает один раз за каждые два оборота коленчатого вала, а цилиндров четыре, то каждые пол-оборота коленчатого вала срабатывает цилиндр.

Не могли бы вы сказать мне, где я ошибся?

См. выше. Но, что более важно, вы неправильно истолковываете фактический вопрос («С какой скоростью будет вращаться коленчатый вал, если каждый цилиндр четырехтактного двигателя будет запускаться 200 раз в минуту?»), Имея в виду, что общее количество запусков всех цилиндров вместе было 200 в минуту, когда вопрос на самом деле гласил, что любой данный цилиндр срабатывает 200 раз в минуту.