Робота багатоциліндрового двигуна

Істотним недоліком одноциліндрових двигунів є те, що в них виникають проблеми із зрівноваженням ваги поршня і шатуна, а також сили інерції, які виникають при переміщенні цих деталей. Колінчастий вал такого двигуна обертається нерівномірно, двигун має невелику потужність, підвищену вібрацію та погану прийомистість.

На сучасних тракторах, комбайнах і автомобілях застосовують багатоциліндрові двигуни для забезпечення рівномірності обертання колінчастого вала. Рівномірність обертання колінчастого вала також залежить від його тактності та кількості циліндрів у двигуні. Поліпшує прийомистість двигуна та рівномірність обертання колінчастого вала маховик і прикріплені до нього деталі, які накопичують кінетичну енергію при такті розширення і витрачають її на допоміжні такти.

Розташування циліндрів двигунів сільськогосподарських тракторів буває однорядним вертикальним (малюнок а), дворядним V-подібним (малюнок б) та опозитним (малюнок в). Опозитним є розміщення циліндрів при куті між їх рядами 180°, V-подібним — при куті менше 180° (у більшості двигунів 90°). Нумерування циліндрів при однорядному розміщенні починається від радіатора двигуна, при V-подібному — від радіатора двигуна спочатку лівого ряду, а потім правого. Багатоциліндрові двигуни сільськогосподарських тракторів мають парну кількість циліндрів — від 2 до 12.

Порядком роботи циліндрів багатоциліндрового двигуна називають чергування такту розширення (робочого ходу) в його циліндрах. Він залежить від розташування циліндрів, взаємного розміщення кривошипів колінчастого вала і послідовності роботи клапанів газорозподільного механізму, подачі палива паливним насосом високого тиску або системи запалювання у карбюраторних двигунах. Порядок роботи циліндрів потрібно знати при регулюванні теплового зазора в клапанах газорозподільного механізму, встановленні кута випередження впорскування палива в дизелях або випередження запалювання в карбюраторних двигунах.

Робочі ходи у багатоциліндрових двигунах відбуваються через рівні кути обертання колінчастого вала. їх визначають діленням тривалості цикла (у градусах обертання колінчастого вала) на кількість циліндрів. Зокрема, у чотирициліндровому чотиритактному двигуні робочий хід буває через 180° (720:4), у шестициліндровому—через 120° (720:6) тощо. Інші такти мають таку саму послідовність роботи.

Порядок роботи чотирициліндрових тракторних двигунів у більшості випадків 1 — 3 — 4 — 2. Шатунні шийки колінчастого вала цих двигунів розташовані в одній площині і під кутом 180°: шийки першого і четвертого циліндрів спрямовані в один бік, другого і третього — в протилежний.

Шестициліндрові двигуни з дворядним V-подібним розміщенням циліндрів компактніші порівняно з такими ж двигунами з рядним розміщенням циліндрів і мають меншу масу. Шатунні шийки їх колінчастого вала розташовані попарно в трьох площинах під кутом 120°; порядок роботи циліндрів 1 — 4 — 2 — 5 — 3 — 6.

У чотиритактного восьмициліндрового V-подібного двигуна шатунні шийки розміщені хрестоподібно під кутом 90°. За два оберти колінчастого вала в такому двигуні відбувається вісім робочих ходів; порядок роботи восьмициліндрових двигунів 1 — 5 — 4 — 2 — 6 — 3 — 7 — 8.

Шість шатунних шийок колінчастого вала дванадцятициліндрового дизеля ЯМЗ-240Б розташовані під кутом 120°. Така форма колінчастого вала забезпечує рівномірне чергування робочих ходів та достатню зрівноваженість двигуна. Робочі ходи в циліндрах відбуваються з перекриттям на 45° і 75° кута повороту колінчастого вала. Порядок роботи циліндрів 1 — 12 — 5 — 8 —3 —10 — 6 — 7 — 2—11 — 4 — 9.