Вибрация двигателя
Много усилий вкладывается в повышение комфорта для водителя и пассажира. Две области, которые это влияет - вибрация двигателя и шум, оба являются результатом базовой конструкции двигателя. Сгорание топлива, где химическая энергия преобразуется в механическую энергию, создает газовые силы, которые действуют на коронки поршней. Возвратно-поступательное движение поршней и шатунов создают инерционные силы, заставляющие двигатель вибрировать по-разному.
При низких оборотах двигателя эти силы газа больше сил инерции, в то время как на высоких скоростях двигателя применяется противоположное. Наиболее влиятельные силы возникают периодически один или два раза за оборот коленчатого вала и говорят, что они имеют первый и второй порядок соответственно. Силы инерции первого порядка полностью уравновешены, потому что коленчатый вал сбалансирован и две пары поршней 1-4 и 2-3 поворачиваются одновременно в противоположных направлениях.
Схема №38
Силы инерции вызываются обоими движущимися вниз поршнями в 4-цилиндровом двигателе при определенном угле поворота коленчатого вала, перемещающимися в более широком диапазоне, чем оба движущихся вверх поршня (боковое движение шатуна ускоряет перемещение вниз поршня, но замедляет движение вверх). Следовательно, общие положения центра тяжести масс вверх и вниз изменяются, что приводит к возникновению сил вверх и книзу, которые периодически меняются дважды за один оборот коленвала и вызывают вибрацию двигателя по вертикали.
Силы второго порядка, действующие латерально
Во время рабочего хода поршень прижимается к стенкам цилиндра за счет угла шатуна по отношению к расточке цилиндра. Однако при более высоких оборотах двигателя эти силы инерции намного больше. Тогда можно сказать, что коленчатый вал тянет вниз поршень и угол шатуна относительно расточки цилиндра давит поршнем на расточку цилиндра, но теперь в противоположном направлении.
Независимо от частоты вращения двигателя боковые силы газа и инерции изменяются периодически дважды за оборот коленчатого вала и заставляют двигатель вибрировать вбок.
