- Техника
- Тесты
- Рынок
- Сообщество
- Ремзона
- Спорт
- Копилка
05 мая 2013
Выпуск:
Журнал «МОТО» – май 2012
Автор:
Алексей ЗВЕРЕВ (Zver 347), иллюстрации автора
Теги:
Просмотры:
36577
Cреди мотоциклетных моторов нет одной универсальной схемы, оптимальной для всех типов техники. Благодаря этому мир двигателей велик и разнообразен. Во всем этом многообразии самыми загадочными являются оппозитные двигатели – их можно считать как рядными, так и V-образными с углом развала 180°.
Справедливо будет сказать, что по уравновешенности они ближе именно к рядным моторам, так как оси всех цилиндров у них также находятся в одной плоскости. Если посмотреть на рядные двигатели, то можно выделить всего пять схем, которые уравновешены качественно лучше, чем все остальные.
На первом месте находятся полностью уравновешенные рядная и оппозитная «шестерки». Второе место занимают уравновешенные по первичным вибрациям рядная и оппозитная «четверки» с «плоским» коленчатым валом (когда оси шатунных шеек лежат в одной плоскости). Третье место занимает рядная «четверка» с «крестообразным» коленчатым валом, полностью уравновешенная по вторичным вибрациям.
Уравновешенность всех остальных рядных двигателей можно описать следующей фразой – чем лучше мотор уравновешен по силам инерции какого-либо порядка, тем хуже он уравновешен по моменту от этих сил. Самое незавидное положение у пятицилиндрового двигателя, так как, не имея никаких преимуществ по уравновешенности, он сложнее, тяжелее и длиннее четырехцилиндрового.
Видимо, именно по этой причине рядные «пятерки» так и не смогли найти себе место в мире мотоциклетных моторов. V-образный двигатель можно рассматривать как два рядных, расположенных под углом друг к другу и имеющих общий коленвал.
При этом силы и моменты инерции для каждого ряда суммируются. Выбор угла развала V-образного двигателя – сложная инженерная задача. При малом угле развала (45°–50°) мотор получается компактным, но плохо уравновешенным, а у двигателей с 90-градусным углом между цилиндрами всё наоборот.
Если в двигателе более одного цилиндра, то, кроме сил инерции, возникают еще и моменты от этих сил. Рассмотрим возникновение моментов от сил инерции обоих порядков на примере поперечного двухцилиндрового двигателя с шатунными шейками через 180° (как на Kawasaki Versys).
Начнем с сил инерции первого порядка. Для начала проанализируем уравновешенность при положении поршней в мертвых точках. Когда поршень левого цилиндра находится в ВМТ, а правого – в НМТ, момент от возникающей пары сил вызывает наклон мотоцикла на правый бок, это направление назовем положительным.
Через половину оборота, когда левый поршень находится в НМТ, а правый – в ВМТ, момент сил инерции первого порядка наклоняет мотоцикл на левый бок, это направление будем считать отрицательным.
Во всех промежуточных точках значение и направление момента определяется величиной и направлением векторов PI=CI*cos . Теперь самое сложное. Это значит, что при вращении левого цилиндра от –90° до ВМТ и 90° после нее момент будет положителен, а от 90° до 270° – отрицателен.
В точках 90° и 270° поворота коленчатого вала (ПКВ) момент равен нулю, так как PI = 0, и в этих точках происходит изменение знака момента. Моменты от сил инерции второго порядка при такой схеме коленвала в любой момент времени взаимно компенсируют друг друга. А вот силы складываются.
Мы разобрали классические случаи уравновешивания многоцилиндровых двигателей. А об экзотических конструкторских решениях поговорим в следующий раз.
Первую часть читай здесь
Для добавления комментария требуется зарегистрироваться или авторизоваться на сайте .