Проектирование автомобильного дизеля (стр. 5 из 8)

4.3 Профилирование кулачка для впускного клапана

Для проектируемого двигателя принимаемый выпуклый профиль кулачка, и применяем плоский толкатель.

Радиус начальной окружности:

мм

Принимаем следующие фазы газораспределения:

Угол опережения открытия впускного клапана:

=20, угол запаздывания закрытия впускного клапана

46. Тогда

Максимальный подъем толкателя

мм

где l_т и l_кл –длины плечей коромысла(рычага), прилегающих соответственно к толкателю и клапану.

Принимаем радиус кулачка на первом профиле:

мм

Тогда радиус кулачка на втором профиле

где

Для обеспечения зазора в клапанном механизме тыльную часть кулачка выполняют радиусом

, меньшим радиуса

на величину зазора

т.е.

где

- зазор, необходимый для компенсации температурных и упругих деформаций в механизме привода клапанов.

Максимальное значение угла поворота распределительного вала

, соответствующего движению толкателя по участку профиля кулачка от начала подъема клапана до перехода клапана на участок выстоя определяется из соотношения.

Профиль кулачка впускного клапана представлен на рисунке

Профилирование кулачка для выпускного клапана.

Для проектируемого двигателя принимаемый выпуклый профиль кулачка, и применяем плоский толкатель.

Радиус начальной окружности:

мм

Принимаем следующие фазы газораспределения:

Угол опережения открытия выпускного клапана:

=66, угол запаздывания закрытия выпускного клапана

20. Тогда

Максимальный подъем толкателя

мм

где l_т и l_кл –длины плечей коромысла(рычага), прилегающих соответственно к толкателю и клапану.

Принимаем радиус кулачка на первом профиле

мм

Тогда радиус кулачка на втором профиле

где

Для обеспечения зазора в клапанном механизме тыльную часть кулачка выполняют радиусом

, меньшим радиуса

на величину зазора

т.е.

где

- зазор, необходимый для компенсации температурных и упругих деформаций в механизме привода клапанов.

Максимальное значение угла поворота распределительного вала

Профиль кулачка выпускного клапана представлен на рисунке

4.5 Кинематический расчёт газораспределительного механизма

Задачи расчёта: определение подъема, скорости и ускорения толкателя и клапана в зависимости от угла поворота распределительного вала.

Для проектируемого выпуклого профиля кулачков используем следующие расчётные формулы:

На участке А-С, А’ – С’ (м,м/c,м/с²)

На участке С-В, С’ – В (м,м/c,м/с²)

где

- соответственно подъем, скорость и ускорение толкателя,

- текущие углы поворота распределительного вала при движении толкателя на участках соответственно А – С и С – В профиля кулачка, град.

- угловая скорость вращения коленчатого вала, рад/с.

где n – частота вращения коленчатого вала.

– тактность рабочего цикла ДВС.

Результаты кинематического расчёта газораспределительного механизма представлены в таблице и . По результатам расчёта построены зависимости хода, скорости и ускорения клапанов от угла поворота коленчатого вала двигателя, представленные на рисунках и .

Таблица Профилирование кулачка для впускного клапана.

Участок А-С
_k	_р	_р1	h_T	W_T	f_T
700	350	0	0	0	549,54946
710	355	5	0,173	0,436	547,46037
720	360	10	0,691	0,868	541,20901
4,016	2,008	12,008	0,995	1,040	537,53667
Участок С-В
_k	_р	_р2	h_T	W_T	f_T
4,016	2,008	0,833	0,989	0,957	-89,92177
10	5	3,825	1,433	0,913	-95,28562
20	10	8,825	2,127	0,834	-103,6631
30	15	13,825	2,755	0,749	-111,2524
40	20	18,825	3,314	0,658	-117,9959
50	25	23,825	3,798	0,562	-123,8423
60	30	28,825	4,204	0,461	-128,7471
70	35	33,825	4,529	0,357	-132,673
80	40	38,825	4,770	0,251	-135,5903
90	45	43,825	4,926	0,142	-137,4767
100	50	48,825	4,996	0,033	-138,3179
103	51,5	50,325	5,000	0,000	-138,3652
Участок С'-В
_k	_р	_р2	h_T	W_T	f_T
103	51,5	50,325	5,000	0,000	-138,3652
113	56,5	45,325	4,956	-0,110	-137,8392
123	61,5	40,325	4,826	-0,219	-136,2653
133	66,5	35,325	4,610	-0,326	-133,6553
143	71,5	30,325	4,310	-0,430	-130,0291
153	76,5	25,325	3,928	-0,532	-125,4144
163	81,5	20,325	3,467	-0,629	-119,8462
173	86,5	15,325	2,930	-0,722	-113,3667
183	91,5	10,325	2,322	-0,809	-106,0254
193	96,5	5,325	1,648	-0,890	-97,87793
201,984	100,992	0,833	0,989	-0,957	-89,92177
Участок А'-C'
_k	_р	_р1	h_T	W_T	f_T
201,984	100,992	11,175	0,862	-0,969	539,13966
202	101	11,167	0,861	-0,968	539,15451
212	106	6,167	0,263	-0,537	546,37201
226	113	-0,833	0,005	0,073	549,49149

Таблица. Профилирование кулачка выпускного клапана

Участок А-С
_k	_р	_р1	h_T	W_T	f_T
474	237	0	0	0	489,1594
484	242	5	0,153959	0,38773	487,2999
494	247	10	0,614664	0,772512	481,7355
495,806	247,903	10,903	0,730334	0,841462	480,3384
Участок С-В
_k	_р	_р2	h_T	W_T	f_T
495,806	247,903	-0,571	0,728	0,891	-67,1293
500	250	1,526	1,021	0,868	-70,6658
510	255	6,526	1,687	0,809	-78,708
520	260	11,526	2,303	0,743	-86,1518
530	265	16,526	2,865	0,672	-92,9407
540	270	21,526	3,369	0,596	-99,0229
550	275	26,526	3,810	0,515	-104,352
560	280	31,526	4,186	0,431	-108,888
570	285	36,526	4,493	0,343	-112,596
580	290	41,526	4,729	0,252	-115,448
590	295	46,526	4,892	0,160	-117,423
600	300	51,526	4,982	0,066	-118,504
607	303,5	55,026	5,000	0,000	-118,725
Участок С'-В
_k	_р	_р2	h_T	W_T	f_T
607	303,5	55,026	5,000	0,000	-118,725
617	308,5	50,026	4,963	-0,094	-118,274
627	313,5	45,026	4,851	-0,187	-116,924
637	318,5	40,026	4,665	-0,279	-114,684
647	323,5	35,026	4,408	-0,369	-111,573
657	328,5	30,026	4,080	-0,456	-107,613
667	333,5	25,026	3,684	-0,540	-102,835
677	338,5	20,026	3,224	-0,619	-97,2753
687	343,5	15,026	2,702	-0,694	-90,976
697	348,5	10,026	2,124	-0,764	-83,985
707	353,5	5,026	1,492	-0,827	-76,3555
717	358,5	0,026	0,812	-0,885	-68,1454
718,194	359,097	-0,571	0,728	-0,891	-67,1293
Участок А'-C'
_k	_р	_р1	h_T	W_T	f_T
718,194	359,097	11,474	0,808505	-0,885	479,3943
0	0	10,571	0,686596	-0,816	480,8667
10	5	5,571	0,191069	-0,432	486,8517
20	10	0,571	0,002	-0,044	489,1352

Расчёт диаграммы время – сечения клапана.