За балансиране колянови v8

Алексей Trebunskikh, на 43 години
Карам Jeep Grand Cherokee V8 Forever
Nizhnevartovsk, Русия

В продължение на предишния рекорд за балансиране колянови двигатели Magnum 318/360, аз предлагам малко по-дълбоко да се разгледа темата за баланс на двигателя. За да разберем по-добре какво е това, което ще бъде обсъдено, трябва да се направи ясно разграничение между силата и момента, създадена от тази сила. Това е първият. Втората е, че двигателят не е базирана единствено от моментите, създадени от центробежните сили, но и на моменти на възвратно-постъпателно движещи се маси (наричани WPAY). Това често се пренебрегва, което води до негативни последици за ремонт или ревизия на двигателите. Нека започнем с центробежната сила. Центробежната сила на манивела колянов вал цилиндров двигател (фиг. 1) не е балансиран.

За да се балансира тази сила се поставят противотежести (фиг. 2).

По този начин центробежната сила от манивелата напълно базирана на центробежната сила на противотежестите. Сега помисли двигателя двуцилиндров с колянови колена лежат в една равнина и завъртяна на 180 ° (Фиг. 3).

На пръв поглед, противотежестите не са необходими, тъй като една манивела контрапункт на друг, и можем да кажем, че коляновия вал е балансиран. Но това е само на пръв поглед. Картината се променя, когато на коляновия вал започва да се върти. Тук трябва да припомним момента, генерирани от центробежните сили. Въпреки факта, че центробежната сила от манивелата базирана, моменти на тези сили не са балансирани, защото колена раздалечени един от друг. Това създава превръща моменти, които са склонни да се разклаща мотора с честота равна на честотата на въртене на коляновия вал (фиг. 4).

За да се балансират тези моменти (няма центробежни сили от манивелата, а именно моментите, създадени от тези сили) трябва да бъдат инсталирани противотежести. Центробежните сили от тези противотежести създават рискаене момент насочени в противоположни посоки от силите на отклонението момент, генерирани колена, и по този начин цялата система противовес (фиг. 5).

Друг аспект на настоящото балансиране на коляновия вал се крие във факта, че коляновия вал се разглежда като две единични двигател колянов вал свързани заедно (фиг. 6).

В този случай, момента, в отклонение от курса не се произвежда, тъй като мощност от власт от ствола и противотежести са в една и съща равнина и не обръщат моменти нито един от тях не се формира. Ето защо е важно да се прави разлика между сили и моменти, генерирани от тези сили. Това се нарича динамично балансиране.
А сега да разгледаме четири-цилиндров двигател с колянов вал колена в една равнина и взаимно разположени на 180 °. Такова колянов вал не се нуждае от противотежести, т.е. произтичащи моменти анулират взаимно (фиг. 7).

НО. Има едно "но". Тъй като относително дълъг колянов вал, точно тези моменти не само взаимно се уравновесяват, но също така се опитват да се огъват на коляновия вал по оста. И това е твърде много натоварване на вътрешната коляновия вал и основните Опорите. Ето защо, за да се намалят тези напрежения, използвани противотежестите. Най-често срещаният баланси оформлението на следните колянови валове са показани на фиг. 8.

По-специално, на левия схема се използва за двигатели с ВАЗ 2101, и веригата на правилните двигатели ВАЗ 2108.
С балансирането на центробежни сили и моменти, генерирани от тях, подредени. Това е време, за да се справят със силите на инерцията на възвратно-постъпателно движещи се маси (WPAY) и моменти от тях. За да започнете, нека да си спомним, като персонализирани от теглото пръчки? Статистическа отдолу главата на пръчка. Между другото, тази маса се взема под внимание при балансиране центробежните сили. След претеглените горната глава на прът. И така Чрез бутални движещата маса (WPAY) са така наречените Kit бутало (бутало, бутален пръстен, бутален щифт) и част от масата на мотовилката, което попада върху горната си глава. Каква е разликата между сили и моменти от WPAY? Нагоре и надолу по осите на цилиндъра. А именно, когато, както и, да речем, на коляновия вал издърпва буталото надолу, буталото от теглото си, да се противопоставят и на свой ред се опитва да дръпне на коляновия вал нагоре. И обратно, когато коляновия вал избутва буталото нагоре, буталото се опитва да натисне надолу коляновия вал. Разбира се, в тази и в друг случай, "печели" на коляновия вал, но WPAY успяват да развалят живота на двигателя под формата на относително големи количества от вибрации. Защо е около WPAY и проблеми, свързани с тях, не забравяйте, не често? Главно защото в най-често срещаните четири цилиндъра (ВАЗ, ГАЗ, и др.) И в онлайн шестцилиндрови двигатели, моментите на инерционните сили на цилиндрите в различни WPAY баланс помежду си. Двигателят с двуцилиндров, тези точки не са балансирани (фиг. 9).

Но в двигател с четири цилиндъра картината се променя. Най-добре е да си представим това като две двуцилиндров двигател, свързани заедно (фиг. 10).

По този начин, моментът на инерционните сили от първите две цилиндрите WPAY уравновесена с една и съща точка на другите две цилиндрите, насочена в обратна посока. Ето защо тези двигатели могат да бъдат пуснати олекотени бутала и мотовилки, без значително неблагоприятно влияние върху баланса на двигателя. Въпреки това, лека пръчка, или по-скоро по-ниски главата си, което прави известен дисбаланс по отношение на салдата. Това означава, леко повишаване на вътрешното натоварване на коляновия вал, а в основата на врата и ухото, обаче, не е от решаващо значение. Отвън, този дисбаланс не се забелязва изобщо, защото всичко е базирана в двигателя. Това е, което ние се върна в центробежните сили. Ние продължаваме да се справят с балансиране WPAY. Виж колянов вал V-тип осем цилиндъра на двигателя с ъгъла на цилиндрите 90 ° (фиг. 11).

Моменти от центробежната сила, могат да бъдат балансирани от четири противотежести (фиг. 12)

Но от момента на сили от WPAY не е толкова просто. При проектирането на двигателите не се балансират всяка сила и момент, поотделно и да ги разгледат заедно, и центробежни, и от WPAY. В резултат на това коляновия вал на двигателя V8 често могат да бъдат открити шест противотежести. (Фиг. 13).

Това е достатъчно, за да се балансират всички аспекти на центробежни сили и силите от първи WPAY ред. Снимката показва, че салдата установени с изричното динамичен дисбаланс и без мотовилки и бутала да размотавам колянов вал не мога. По този начин, масата на коляновия вал противотежест V-тип двигател е неразделно свързан с масите на части, свързващи прът бутало и дължината на свързващия прът. За да се балансира това колянов вал е необходима за определяне на масата на комплекта бутало (буталото, буталния болт, бутален пръстен) и мотовилката. След това се изчисли масата на т.нар компенсиране стоки. Тези натоварвания са поставени върху crankpins време балансиране и имитират ефектите на маса свързващи прът бутало към коляновия вал (фиг. 14).

Е, най-важното заключение. Двигателят на V-тип не може да постави олекотени бутала и мотовилки без допълнително балансиране на коляновия вал. В противен случай, ще бъде предоставена на вибрациите по време на работа на двигателя. Ето, например, прилича на балансиране на www.drive2.ru/l/8368482/ на коляновия вал на двигателя V-