Сколько цилиндров и зачем
Один цилиндр толкает вал только четверть цикла, остальное время вал крутится по инерции и сам тратит силу на сжатие. Чем больше цилиндров, тем чаще вспышки и тем ровнее вращение.
| Схема | Вспышки | Как работает |
|---|---|---|
| Рядный трёхцилиндровый | через 240° | Между рабочими ходами есть провалы. Компактный и экономичный, но вибрирует сильнее, нужен балансирный вал или тяжёлый маховик. |
| Рядный четырёхцилиндровый | через 180° | Рабочие ходы идут встык. Самая распространённая схема в легковых машинах. Силы инерции второго порядка не уравновешены, поэтому крупные моторы получают балансирные валы. |
| Рядный шестицилиндровый | через 120° | Силы инерции и их моменты полностью уравновешены, балансирные валы не нужны. Рабочие ходы к тому же перекрываются. Но двигатель длинный. |
| V-образный (V6, V8) | через 120° или 90° | Два ряда цилиндров под углом на одном валу: короче рядного, помещается под капотом поперёк. |
Главная причина плавности рядной «шестёрки» — уравновешенность. Поршни и шатуны разгоняются и тормозят дважды за оборот, и их силы инерции трясут двигатель. В рядной четвёрке силы второго порядка (они меняются с удвоенной частотой вращения) складываются, и мотор вибрирует вверх-вниз. В рядной шестёрке колена вала разведены через 120° зеркально, поэтому силы инерции первого и второго порядка и их моменты взаимно гасятся.
Дополнительно сглаживает вращение перекрытие рабочих ходов. На учебной модели вспышки идут в порядке 1‑5‑3‑6‑2‑4. Рабочий ход длится 180°, а вспышки следуют через 120°, поэтому на 60° из каждых 120° вал толкают сразу два поршня.
Длинный коленвал на каждой вспышке чуть закручивается и раскручивается обратно, как пружина. Чтобы эти крутильные колебания не ломали вал и не рвали ремень, на передний шкив ставят демпфер — две части, соединённые резиной.
Число цилиндров само по себе не говорит о мощности: важны рабочий объём, наддув и обороты. Больше цилиндров — плавнее работа, но больше деталей, трения и затрат на обслуживание.
Задания в 3D-модели
В интерактивном уроке 4 задания выполняются в учебной 3D-модели, модель сама проверяет результат:
- Найдите коленчатый вал шестицилиндрового двигателя
- Остановите вал там, где рабочий ход идёт сразу в двух цилиндрах
- Найдите демпфер крутильных колебаний
- Включите неисправность «Разрушен демпфер шкива»
Проверьте себя
В конце интерактивного урока — проверка из 3 вопросов. Прогресс сохраняется в браузере.
В атласе
Уроки модуля «Бензиновый двигатель»
- 2.1. Из чего состоит двигатель
- 2.2. Четыре такта
- 2.3. Сколько цилиндров и зачем
- 2.4. Газораспределение
- 2.5. Узнаём неисправность по жалобе