КОНСТРУКЦИЯ
В 4-цилиндровых двигателях с рядным расположением цилиндров основной причиной вибрации является несбалансированная сила инерции возвратно-поступательных деталей - таких, как поршни и шатуны. Вибрация двигателя уменьшается за счет применения 2 уравновешивающих валов, подавляющих несбалансированную силу инерции и снижающих тем самым шум двигателя (гул).
2 уравновешивающих вала, встроенных в блок цилиндров. Оба уравновешивающих вала приводятся в движение цепью, звездочками и шестернями и вращаются вдвое быстрей коленчатого вала в противоположных направлениях друг к другу.
Для непрерывного поддержания требуемого натяжения цепи натяжитель цепи использует пружину и давление масла. Также применяется невозвратный храповой механизм.
Натяжитель цепи имеет 2 отверстия для масла, через которые подается моторное масло, смазывающее цепь уравновешивающего вала. Кроме того, через них смазывается цепной привод газораспределительного механизма.
| *1 | Пружина кулачка | *2 | Кулачок |
| *3 | Плунжер | *4 | Пружина |
| *5 | Приводная шестерня уравновешивающего вала в сборе | *6 | Ведомая шестерня уравновешивающего вала |
| *7 | Ведущая звездочка № 2 цепи ГРМ на коленчатом валу | *8 | Цепь уравновешивающего вала (цепь № 2 в сборе) |
| *9 | Натяжитель цепи № 2 в сборе | *10 | Ведущая звездочка уравновешивающего вала |
| *11 | Уравновешивающий вал | - | - |
|
Моторное масло | - | - |
ПРИНЦИП РАБОТЫ
В 4-цилиндровом двигателе с рядным расположением цилиндров цилиндры № 1 и № 4 имеют строго противоположные (180°) углы поворота коленчатого вала относительно цилиндров № 2 и № 3. Поэтому внутренние силы поршней и шатунов двух последних цилиндров практически уравновешиваются соответствующими силами двух первых цилиндров. Однако так как положение, в котором поршень достигает максимальной скорости, смещено относительно середины хода к верхней мертвой точке, направленная вверх сила инерции превышает силу инерции, направленную вниз. Эта неуравновешенная сила инерции второго порядка создается дважды при каждом обороте коленчатого вала.
| *1 | Верхняя мертвая точка |
| *2 | Положение макс. скорости |
| *3 | Нижняя мертвая точка |
Figure 1. Сила инерции, создаваемая рядным 4-цилиндровым двигателем
Чтобы нейтрализовать неуравновешенную силу инерции второго порядка, 2 уравновешивающих вала поворачиваются дважды на каждый оборот коленчатого вала и создают силу инерции в противоположном направлении. Кроме того, в целях подавления силы инерции, создаваемой самим уравновешивающим валом, фактически он состоит из 2 валов, вращающихся в противоположных направлениях.
Figure 2. Зависимость ориентации инерционной массы уравновешивающего вала от угла поворота коленчатого вала
| *1 | Сила инерции противовеса коленчатого вала |
| *2 | Угол поворота коленчатого вала |
| *3 | Сила инерции второго порядка |
| *4 | Ориентация инерционной массы уравновешивающего вала |