17. Врівноваження двигунів внутрішнього згоряння.
Розрізняють зовнішню та внутрішню неврівноваженість поршневих двигунів внутрішнього згоряння.
Зовнішня неврівноваженість - це наявність періодичних сил інерції і моментів сил інерції, а також перекидального моменту, що передаються на опори двигуна і далі - на раму трактора, комбайна, автомобіля або на фундамент (для стаціонарного двигуна).
Внутрішня неврівноваженість — це виникнення під дією сприйманих двигуном навантажень у поперечних перерізах блоку циліндрів сил, що перерізують, а також моментів пружних сил, які називають внутрішніми згинальними моментами і внутрішніми скручуючими моментами.
При роботі поршневих ДВС виникають сили тиску газів, сили інерції мас, що поступово рухаються, відцентрові сили інерції обертових мас, моменти від цих сил, а також крутний і перекидальний моменти. У двигунах врівноважується тільки сила тиску газів, що діє на головку циліндрів і через корінні підшипники на кістяк двигуна. Інші сили і моменти, безперервно змінюючись за значенням і напрямом, передаються на опори двигуна, далі на підмоторну раму і всій машині. В результаті деталі, складальні одиниці та агрегати здійснюють коливальні рухи. При цьому виникають вібрації, що знижують ефективну потужність і економіку палива (приблизно до 5%), внаслідок витрати енергії на збудження вібрації і додаткові механічні втрати; послаблюються кріплення агрегатів та деталей, що викликає порушення співвісності валів двигуна та споживача та прискорює знос деталей; порушуються регулювання та утруднюються спостереження за показаннями контрольно-вимірювальних приладів та знижується їх надійність; підвищується стомлюваність обслуговуючого персоналу. Тому зменшення впливу змінних сил тамоментів, що діють на двигун, відноситься до основних вимог, що пред'являються до двигунів внутрішнього згоряння.
Врівноваженість - це такий стан двигуна, при якому на режимі роботи, що встановився, на його опори передаються постійні за значенням і напрямом сили і моменти.
Створення конструктивно передбаченої врівноваженості двигуна досягається виконанням відповідних вимог при виробництві деталей, їх збиранні та регулюванні, а також при ремонті та експлуатації двигунів. При цьому звертають увагу на:
1.дотримання допусків на маси та розміри поршнів, шатунів, колінчастого валу та інших деталей;
2. проведення статичної та динамічної балансування колінчастого валу;
3.досягнення ідентичності протікання робочого процесу в усіх циліндрах за рахунок однакового їх наповнення, однакових ступенів стиснення у всіх циліндрах, однакового регулювання запалювання або впорскування палива по циліндрах, ідентичного теплового режиму і т.д.
Ці заходи відносяться до умов як виробництва, так і ремонту двигунів. Таким чином,врівноважування — це комплекс конструктивних, виробничих та експлуатаційних заходів, спрямованих на зменшення або повне усунення неврівноважених вільних сил інерції та моментів.
Розрахунок динамічного врівноваження багатоциліндрового двигуна полягає у визначенні значень та напрямки діючих неврівноважених сил та моментів сил інерції, які необхідно надалі врівноважити за допомогою найпростіших конструктивних заходів.