Уравновешивать их по методу Ланчестера не имеет смысла, так как это усложнило бы и утяжелило двигатель. Таким образом, четырехцилиндровые двигатели с плоским валом и линейным расположением цилиндров по природе своей отличаются несовершенной динамикой и, хотя до сих пор имеют широкое распространение, значительно уступают по комфортабельности шестицилиндровым. Заметим, что ряд конструкторов еще в начале XX в. стремился построить четырехцилиндровые двигатели без этих недостатков. Так появились в Европе коленчатые валы с расположением колен под 90°, позволяющие уравновесить силы инерции первого и второго порядка и моменты от сил инерции второго порядка за счет расположения колен (рис. 33).

Рис. 32. Схема коленчатого вала четырехцилиндрового двигателя с уравновешенными силами инерции и Моментами 1-го порядка 1—4 — номера цилиндров двигателя

Рис. 33 Варианты схем коленчатого вала с расположением колен под углом 90°

1—4 — номера цилиндров двигателя

Однако, несмотря на удовлетворительное решение вопроса получения хорошей динамики четырехцилиндрового двигателя, такие коленчатые, валы не нашли применения в автомобилестроении. Их пространственная схема, усугубленная большой длиной кривошипов вследствие длинного хода поршня, требовала больших затрат на изготовление таких валов и качество их оказывалось всегда ниже, чем плоских. Кроме того, для четырехцилиндровых двигателей с пространственным коленчатым валом требовалось специальное магнето, так как чередование вспышек было неравномерным. Использовать батарейное зажигание европейские конструкторы находили нерациональным, так как на автомобилях еще не было электрогенераторов, а иметь батарею, требующую посторонней зарядки, было непрактично. Наиболее важным явилось то, что при уравновешенности сил инерции в двигателе динамика его ухудшалась от неравномерности чередования вспышек в цилиндрах (см. рис. 33), так как при сравнительно небольшом числе оборотов коленчатого вала инерционные силы менее значительны, чем силы давления газов. Все эти недостатки заставили отказаться от пространственных валов в четырехцилиндровых двигателях, несмотря на то, что были попытки их применения. Заметим, что для двухтактных двигателей пространственные валы дают равномерное чередование вспышек, поэтому с появлением двухтактных четырехцилиндровых автомобильных двигателей пространственные валы нашли применение (ЯАЗ-204), тем более, что их изготовление в настоящее время не представляет трудностей.

Автор: Е.И. Гагарин