Автомобильные двигатели внутреннего сгорания

курсовая работа

2.2 Профилирование кулачков распределительного вала

Определение проходных сечений клапанов

Проектирование механизма газораспределения начинают с определения проходных сечений в седле клапана Fкл и в горловине Fгор (рис.2). Площадь проходного сечения в клапане определяют при условии неразрывности потока несжимаемого газа по условной средней скорости в сечении седла при максимальном подъеме клапана на режиме номинального числа оборотов:

(2.1)

где - средняя скорость поршня, м/с;

Fп - площадь поршня, см2;

iкл - число одноименных клапанов;

щвп-скорость газа в проходном сечении клапана (для впускного клапана должна быть равна или меньше скорости, принятой в тепловом расчете при определении потерь давления на впуске Дра), м/с.

Рис. 2.2. Расчетная схема проходного сечения в клапане

Проходное сечение в горловине не должно ограничивать пропускную способность впускного (или выпускного) тракта. Учитывая, что через горловину проходит стебель клапана, ее площадь обычно принимают

Fгор =(l.l-l.2)Fкл.

Диаметр горловины (мм)

(2.2)

Максимальный диаметр горловины ограничивается возможностью размещения клапанов в головке блока при заданных диаметре D цилиндра, конструктивной схеме газораспределения и типе камеры сгорания. В связи с этим значение dгор впускного клапана, полученное по формуле (4.2), не должно быть больше:

dгор = (0.42-0.46)D-для бензиновых двигателей с клиновидной и плоскоовальной камерами сгорания;

dгор = (0.46-0.52)D-для бензиновых двигателей с полусферическими камерами сгорания;

dгор = (0.35-0.52)D-для бензиновых двигателей с камерами сгорания прочих типов;

dгор = (0.35-0.40)D-для вихрекамерных и предкамерных дизелей;

dгор = (0.38-0.42)D-для дизелей с неразделённой камерой сгорания.

Диаметры горловин выпускных клапанов обычно принимают на 10-20% меньше dгор впускных клапанов.

Проходное сечение клапана с коническим уплотнением (см. рис. 2.2) при высоте подъема клапана hкл в рассматриваемый момент времени

(2.3)

где dгор = d1 диаметр горловины, равный малому диаметру посадочного конуса клапана (при dгор > d1 площадь Fкл определяют по формулам для двух участков подъема клапана), см; б-угол фаски клапана (у современных двигателей б =45° для выпускных клапанов, б =45° и реже б = 30° для впускных клапанов);

(2.4)

(2.5)

Максимальную высоту подъема клапана (см) при известных значениях Fкл и б определяют из уравнений:

(2.6)

(2.7)

Максимальная высота подъема клапана в автомобильных двигателях изменяется в пределах hкл max=(0.18 - 0.30)dгор, а в тракторных- hкл max=(0.16 - 0.24)dгор. Для угла б = 45° величину hкл max берут по верхнему пределу.

Окончательная проверка установленных значений диаметра горловины и высоты подъема клапана, а также выбранных в тепловом расчете фаз газораспределения проводится по условной скорости щвп инт потока, определяемой по интегральной проходной площади в седле клапана.

Так как интегральную площадь (время-сечение)- определяют по диаграмме подъема клапана Fкл = F(t) за время его перемещения от в.м.т. (или н.м.т.) до н.м.т. (или в.м.т.), то щвп инт находят после установления профиля кулачка и построения кривой подъема клапана.

Делись добром ;)