Двигателист

Конструкция

Шатуные механизмы V-образных двигателей

Среди шатунных механизмов для V-образных двигателей выделяют: шатунные механизмы с прицепным шатуном, срядом стоящими шатунами ,и с центральным и вильчатым шатуном. Расмотрим их подробнее.

Шатунный механизм с рядом стоящими шатунами

Этот механизм наиболее прост в конструктивном отношении практически это два шатуна установленные на одну шатунную шейку. Эта конструкция имеет определенные недостатки: повышенную длину шатунной шейки из-за установки на ней сразу двух шатунов, смещение цилиндров правого и левого ряда относительно друг друга в продольном направлении(несимметричность). Отсюда вытекает увеличенный продольный габарит такого двигателя. Следствием того что шатунная шейка удлиняется является падение ее жесткости (при неизменном диаметре). Но всетаки достоинства у не более весомы: конструктивная простота, идентичность кинематики а следовательно и индикаторных процессов главного(или левого) и бокового(правого) цилиндра. Также следует отметить что такой шатунный механизм способен воспринимать большие нагрузки, что немало важно в связи с увеличением максимального давления сгорания во всех современных дизелях. Примером тому служит, то что во всех новых перспективных моделях уже даже тепловозных дизелей (на автомобильных V- образных двигателях применяется только эта схема) таких фирм как MAN, MTU, GE, GM, Caterpillar, Vartsila и др. применяется именно такая схема. Рост максимального давления сгорания позволяеет добиться лучшей экономичности дизелей (один из наиболее действенных способов), что и обеспечивает шатунный механизм с рядом стоящими шатунами c нужными прочностными показателями и требуемой жесткостью.

 

Шатунный механизм с прицепным шатуном

Индикаторный процесс в главном и прицепном шатунах разняться из-за разной кинематики шатунно-поршневой группы(ШПГ). Из-за разной кинематики степени сжатия прицепного и главного цилиндров разняться - обычно стараются сделать так чтобы в прицепном цилиндре степень сжатия была меньше чем в главном (например двигатель Д49), но есть и обратные примеры (известный танковый дизель В-2). Следовательно и мощность снимаемая с главных и прицепных шатунов разнятся. Кинематика (а следовательно индикаторный процесс в цилиндре) прицепного шатуна приближается к кинематике главного шатуна при уменьшении радиуса прицепа, но из-за конструктивных соображений это сложно сделать, так необходимо обеспечить прочность и жесткость соединения пальца прицепа и прицепной проушины. Главным преимуществом этой схемы является компактность - ширина кривошипной головки главного шатуна меньше чем ширина 2-х кривошипных головок при рядом стоящих шатунах, отсюда и  длина шатунной шейки получается меньшей и сама она испытывает меньшие нагрузки. Отсюда следует и то что двигатель получается короче. На отметить и то что жесткость кривошипной головки шатуна получается в таких двигателях высокой, что положительно сказывается на работе соединения шатун - коленчатый вал.

Шатунный механизм с центральным и вильчатым шатуном

Этот механизм одно время предполагалось использовать на среднеоборотных дизелях ввиду его компактности как альтернатива механизму с прицепным шатуном и срядом стоящими шатунами, но дальше опытных разработок это дело не пошло. Он обеспечивает одинаковую кинематику движения поршней правого и левого рядов цилиндров. По сравнению с рядом стоящими шатунами обеспечивается меньший продольный размер двигателя. Этот механизм имеет очень существенный недостаток - низкую жесткость кривошипной головки. Он также сложен в изготовлении (вильчатый шатун).

+: 1) лучшая возможность организации работы шатунного подшипника

2) отсутствие напряженного прицепного соединения при сохранении габаритных преимуществ прицепной конструкции.

-: 1) трудности с решением проблемы прочности нижней головки

2) ажурность вильчатой конструкции и ее напряженность требуют высококачественных сталей и высокого уровня технологий.

 

 

Copyright © 2007 Nikonoff

Сайт создан в системе uCoz