În rândul motoarelor de motociclete nu există o schemă universală, optimă pentru toate tipurile de echipamente. Datorită acestui fapt, lumea motoarelor este mare și diversă. În toate aceste varietăți, cele mai misterioase sunt motoarele opuse - ele pot fi considerate atât în linie cât și în formă de V cu un unghi de înclinare de 180 °.
Motorul cu un singur cilindru nu este echilibrat de forțele de inerție ale ambelor ordine. La "single-butoaie" moderne, se utilizează adesea un mecanism de echilibrare cu un singur arbore. De remarcat, de asemenea, că motoarele Suzuki DR Big 750 și 800 au folosit un mecanism de echilibrare cu doi arbori, cu un mecanism cu lanț, însă o astfel de schemă nu a fost extinsă.
Va fi corect să spunem că în echilibru sunt mai aproape de motoarele de rând, deoarece axele tuturor cilindrilor sunt de asemenea în același plan. Dacă vă uitați la motoarele în linie, puteți distinge doar cinci scheme, care sunt echilibrate calitativ mai bine decât toate celelalte.
motor în doi cilindri, cu un unghi cuprins între 180 ° și manetoane motor boxer echilibrat dinamic la fel: Complet echilibrate pentru primele forțe de ordine de inerție și moment al doilea forțelor de ordine de inerție. Rămâne momentul dezechilibrat al forțelor de inerție de ordin și de ordinul forțelor de inerție. Noi boxer motor din cauza absenței gâtului mediu radical din primul moment ordinea de forțele de inerție, este de aproximativ de trei ori mai mic decât „decalaj a fost.“ Aceste motoare sunt la fel de echilibrate, două cu un singur ax combinat mecanism de contragreutate ax totală Contrabalanța dislocat la 180 °. Momentele de la aplicarea mecanismelor cu un singur arbore sunt compensate reciproc. Y Kawasaki ER-6 / Versys ax echilibrist se află în fața arborelui cotit, și o serie de motoare BMW R ax balansier trece prin arborele de sincronizare.
În primul rând sunt pe deplin echilibrate și opuse "șase". Cel de-al doilea loc este ocupat de rând și de sferturile opuse, echilibrate de vibrațiile primare, cu un arbore cotit "plat" (când axele crankpins sunt în același plan). Locul al treilea este ocupat de un "cvartet" cu un arbore cotit "cruciform", complet echilibrat de vibratii secundare.
Motorul cu doi cilindri, cu un aranjament coaxial al manetoanele punctele din ambele ordine ale forțelor de inerție se anulează reciproc, dar sunt adăugate ambele forțe de inerție ordine. Motoarele moderne utilizează un mecanism cu două axe pentru echilibrare. Ca o excepție poate provoca motorul Kawasaki W800, care este echilibrat de mecanism cu un singur ax: aparent, unitatea de putere în stil retro are încă să se agită.
Echilibrul tuturor celorlalte motoare inline poate fi descris de următoarea frază: cu cât motorul este mai echilibrat de forțele de inerție din orice ordine, cu atât este mai puțin echilibrat de moment de aceste forțe. Poziția cea mai neviabilă a motorului cu cinci cilindri, având în vedere că nu are avantaje în ceea ce privește echilibrul, este mult mai complicat, mai greu și mai lung decât motorul cu patru cilindri.
Pseudo-în formă de V motor cu ordinul de cilindri de 270 ° -450 ° o parte dezechilibrată a primelor forțe de ordine de inerție, precum și momentele forțelor de inerție ale ambelor ordine. Schemele de bilanț arată pozițiile maximelor forțelor și momentelor. In toate motoarele acestei scheme, de exemplu, Yamaha TDM și Triumph Thunderbird 1600, există doi arbori de echilibrare, care împreună cu contragreutăți pe obraji arborelui cotit formează un mecanism balansier două ax pentru fiecare cilindru. Contragreutățile de pe axul balancerului sunt de asemenea desfășurate la 270 °.
Aparent, din acest motiv, "cinci" in-line nu a reușit să găsească un loc în lumea motoarelor de motociclete. Motorul în formă de V poate fi considerat ca fiind două în linie, amplasate la un unghi unul față de celălalt și având un arbore cotit comun.
Samouravnoveshen cu trei cilindri pe forțele de inerție ale ambelor ordine, dar nu este echilibrată de momentele acestor forțe. In echilibrarea moment, este eliminată prin primele forțe de ordine de inerție, care atinge maximum la 30 ° crank înaintea pistonului primului sau al treilea cilindru ajunge la punctul mort superior, cantitatea primelor forțe de ordine de inerție este de 86% din amplitudinea (cos30 ° = 0,86) . Ca urmare, prima forțele de ordine de inerție sunt echilibrate de cilindrii extreme nu complet, și arborele echilibrist, formând împreună cu contragreutăți pe obraji cilindru exterior două mecanism cu un singur ax avansează cu manivelă 30 ° rotația arborelui cotit. Acum, cel mai interesant: introducerea motorului mecanismului de contragreutate încetează să mai fie echilibrat de primele forțe de ordine de inerție, ca cilindrii extreme nu este un echilibru complet forțele de inerție ale primei ordinea descrescătoare a mediei. Dar nu uitați că utilizarea de contragreutăți suplimentare pe obraji mijlocul cilindrului permite vibrațiile slăbiți-l de două ori. Ca urmare, motorul pentru echilibrarea completă a cuplului din forțele de inerție ale primului ordin prin plata unui dezechilibru mic translațional în mișcare Detalii maselor manivelă cilindru mediu. Viteza generală de vibrație este redusă. În Triumph Speed Triple ax balansier este situat în fața motorului, și Rocket III - dreapta.
În acest caz, sunt rezumate forțele și momentele de inerție pentru fiecare serie. Alegerea unghiului de încovoiere a motorului în formă de V este o problemă complicată de inginerie. Cu un unghi mic de înclinare (45 ° -50 °), motorul este compact dar nu bine echilibrat, iar pentru motoarele cu un unghi de 90 de grade între cilindri, opusul este adevărat.
Rând „Cvartetul“, cu un arbore „plat“, este echilibrat în același mod ca și cele patru-oppozit: ordinul întâi forțe de inerție și momentele de inerție ale forțelor ambele ordine este complet samouravnovesheny. Doar forțele de inerție ale celei de-a doua ordini rămân. Pentru a le elimina, avem nevoie de un mecanism Lanchester de ordinul doi. De exemplu, este prezentat motorul Yamaha FJR1300, în care un inel suplimentar de angrenaj pe coșul ambreiajului este utilizat ca un echipament parazitar. Dar cu succes egal pot fi folosite și uneltele parazitare independente.
Dacă motorul are mai mult de un cilindru, atunci, în afară de forțele de inerție, există, de asemenea, momente din aceste forțe. Luați în considerare apariția momentelor de la forțele inerțiale ale ambelor ordine prin exemplul unui motor transversal cu două cilindri cu crankpins la 180 ° (ca în Kawasaki Versys).
Să începem cu forțele de inerție de ordinul întâi. În primul rând, analizăm echilibrul atunci când pistoanele se află în puncte moarte. Atunci când pistonul cilindrului din stânga este în punctul mort superior, iar dreapta - la BDC, în momentul de cuplu de forțe care apar cauze înclina motocicleta pe partea dreapta, această direcție se numește pozitiv.
După o jumătate de viraj, când pistonul din stânga este în HMT și cel din dreapta este în TDC, momentul momentului de inerție de la prima înclinare se înclină spre partea stângă, această direcție va fi considerată negativă.
La toate punctele intermediare, valoarea și direcția momentului sunt determinate de magnitudinea și direcția vectorilor PI = CI * cos. Acum, cel mai dificil. Aceasta înseamnă că atunci când cilindrul din stânga se rotește de la -90 ° la VMT și la 90 ° după el, momentul va fi pozitiv și de la 90 ° la 270 ° - negativ.
La punctele de 90 ° și 270 ° ale rotației arborelui cotit (PCB), momentul este zero, deoarece PI = 0, iar în aceste puncte semnul momentului se modifică. Momentele forțelor de inerție de ordinul doi cu un astfel de plan de arbore cotit se compensează reciproc reciproc în orice moment al timpului. Dar forțele se dezvoltă.
Motorul cu patru cilindri cu arbore cotit montat pe noul Yamaha R1 este dezechilibrat numai în momentul forțelor de inerție de prim ordin. Deoarece din cauza distanțelor diferite de centrul contribuției arborelui cotit cilindrului „internă“ este mai mică decât „extern“, atunci cuplul atinge un maxim după aproximativ 18 ° și 198 ° unghi de rotire după ce trece de-al patrulea cilindru de punctul mort superior. Pentru ao elimina, se utilizează un arbore de echilibrare cu contragreutate de 180 °, care interacționează cu contragreutățile de pe obraji ale tuturor celor patru cilindri. Ca rezultat, motorul este complet echilibrat.
Motoarele cu șase cilindri, atât în linie, cât și opuse, se autoechilibrează pe deplin în toate privințele. Și când designul original este perfect, atunci nu este nevoie să adăugați nimic la el.
Adesea pe gemenii V refuză deliberat arborii de echilibrare pentru a menține "vibrații pozitive".
Motoarele cu două cilindri, cu un unghi de înclinare de 45 ° până la 52 °, sunt utilizate pe scară largă pe croaziere. Dintre toate motoarele V, acestea sunt cele mai echilibrate. Pentru a combate vibrațiile motocicletei, se folosesc două metode: montarea motorului în cadru prin blocurile silențioase sau - cardinal - instalarea a două arbori de echilibrare. Ambele versiuni sunt folosite de inginerii Harley-Davidson - icoane de construcție a elicopterului. În motoare precum Twin Cam 88B și Twin Cam 96B, indicele B înseamnă prezența a două arbori de echilibrare. Modificările acelorași motoare fără arbori de echilibrare, instalate prin blocuri silențioase, creează o mișcare legendară, doar ușor amortizată, a unei biciclete mari de fier.
Gemenii V cu unghi de înclinare de 60 ° sunt obișnuiți în motocicletele sportive. Acest motor este mai bine auto-echilibrat decât 45 de grade, dar nu prea mult. În motorul Harley-Davidson V-Rod, inginerii germani pentru reducerea vibrațiilor au pus un arbore de echilibrare.
Cu un unghi de 75 °, motorul este bine echilibrat. Atunci când este folosit pe un crucișător, de exemplu, Yamaha XVS1100, nu este nevoie de un arbore de echilibrare. Și pe bicicleta sport KTM RC8, un arbore de echilibrare este situat în colapsul blocului de cilindri. În motorul LCS8, arborele de echilibrare este de asemenea utilizat pentru acționarea mecanismului de sincronizare a ambelor cilindri și a pompei de răcire a lichidului.
Motorul cu două cilindri, cu un unghi de înclinare de 90 °, este complet echilibrat de forțele de inerție din prima ordine. Dintre toate agregatele în formă de V, acest motor este bine echilibrat. Motorul Motini Morini Corsa Corta cu un unghi de înclinare de 87 ° se auto-aliniază în același mod ca și cu un unghi drept între cilindri.
În formă de "patru", cu un unghi de încovoiere mai mic de 90 ° sunt destul de rare. Dintre cele obișnuite, puteți aminti Yamaha V-Max și Yamaha Royal Star. Pentru a echilibra un astfel de motor, arborele cotit cu poziția tijei de legătură cu 180 ° este optim, deoarece în acest caz este posibil să se aplice un arbore comun de echilibrare pentru ambele blocuri. Momentele de utilizare a unui arbore de echilibrare în ambele blocuri vor apărea în antifază și, prin urmare, se vor echilibra reciproc.
In forma de V „patru labe“, cu un unghi drept între blocuri au două opțiuni arbore cotit - cu manetoane pe o singură axă, sau 180 °. În ciuda diferențelor în structura arborelui cotit, aceste motoare sunt la fel de samouravnovesheny: echilibrat pentru primele forțe de ordine de inerție, dar nu sunt contrabalansate de forțele de inerție al doilea ordin. Pentru mecanismul lor de echilibrare se aplică Lanchester utilizate, în general, motoarele în linie. Ca un exemplu, sporturile cu motor Honda tourer ST1300.
Am dezasamblat cazurile clasice de echilibrare a motoarelor cu mai multe cilindri. Și despre deciziile de design exotice, vom vorbi data viitoare.
Citiți prima parte aici.
Trimiteți-le prietenilor: