удента Михайленко А.
4. РОЗРОБКА ГОЛОВКИ ЦИЛІНДРА
4.1 Вибір і опис конструкції головки циліндра
Розрахунок газорозподільного механізму.
Вибір та визначення параметрів клапана.
Діаметр горловини.
Площа прохідного перерізу вибирають з умови нерозривності потоку нестисливого газу за середньою швидкості потоку в перетині сідла при максимальному підйомі клапана на номінальному швидкісному режимі двигуна:
В
де F кл - прохідний перетин в сідлі клапана, м 2 ;
З m - середня швидкість поршня, м/с;
F п - площа поршня, м 2 ;
i кл - кількість однойменних клапанів;
W - середня швидкість газу в прохідному перерізі клапана, м/с.
Для дизелів допускається середня швидкість газу в сідлі впускних клапанів W вп = 50-80 м/с.
Прохідний перетин в горловині F гір не повинно обмежувати пропускну здатність впускного і випускного трактів. Тому, враховуючи, що через горловину приходить стебло клапана, її площа беремо за співвідношенням
F гір = (1,1-1,2) F кл. = (1,1 - 1,2) 1,09 10 - 3 = 1,25 10 -3
Діаметр горловини
м
Максимальний діаметр горловини обмежуються можливістю розміщення клапанів в головці блоку при заданих значеннях діаметра циліндра, конструктивної схеми газорозподільного механізму і типу камери згоряння. Тому значення d гір , отримане вище для впускного каналу, дизеля з безпосереднім уприскуванням не повинно бути більше:
В
слід врахувати що діаметри горловин випускних клапанів зазвичай менше діаметрів горловин впускних клапанів на 10-20%. Тоді приймаємо
= 35 мм
Прохідний перетин випускного клапана
мм 2
4.2 Максимальний підйом клапана
Прохідний перетин клапана з конічним ущільненням при підйомі клапана на висоту h кл визначають зі співвідношення:
В
де - висота підйому клапана в розглянутий момент часу, м.
- діаметр горловини.
- кут фаски клапана, рівний 45.
Максимальна висота підйому впускного клапана.
В
Максимальна висота підйому випускного клапана
В
4.3 Профілювання кулачка для впускного клапана
Для проектованого двигуна приймається опуклий профіль кулачка і застосовуємо плоский штовхач.
Радіус початковій окружності:
мм
Приймаються наступні фази газорозподілу:
Кут випередження відкриття впускного клапани: = 20, кут запізнювання закриття впускного клапана 46. Тоді
В
Максимальний підйом штовхача
мм
де l т і l кл -довжини плечей коромисла (важеля), прилеглих відповідно до толкателю і клапану.
Приймаються радіус кулачка на першому профілю:
мм
Тоді радіус кулачка на другому профілі
В
де
Для забезпечення зазору в клапанному механізмі тильну частину кулачка виконують радіусом, меншим радіусу на величину зазору тобто
В
де - зазор, необхідний для компенсації температурних і пружних деформацій у механізмі приводу клапанів.
Максимальне значення кута повороту розподільного валу, відповідного руху штовхача по ділянці профілю кулачка від початку підйому клапана до переходу клапана на ділянку вистою визначається зі співвідношення.
В В
Профіль кулачка впускного клапана представлений на малюнку
Профілювання кулачка для випускного клапана.
Для проектованого двигуна приймається опуклий профіль кулачка, і застосовуємо плоский штовхач.
Радіус початковій окружності:
мм
Приймаються наступні фази газорозподілу:
Кут випередження відкриття випускного клапана: = 66, кут запізнювання закриття випускного клапана 20. Тоді
В
Максимальний підйом штовхача
мм
де l т і l кл -довжини плечей коромисла (важеля), прилеглих відповідно до толкателю і клапану.
Приймаються радіус кулачка на першому профілі
мм
Тоді радіус кулачка на другому профілі
В
де
Для забезпечення зазору в клапанному механізмі тильну частину кулачка виконують радіусом, меншим радіусу на величину зазору тобто
В
де - зазор, необхідний для компенсації температурних і пружних деформацій у механізмі приводу клапанів.
Максимальне значення кута повороту розподільного валу, відповідного руху штовхача по ділянці профілю кулачка від початку підйому клапана до переходу клапана на ділянку вистою визначається зі співвідношення.
.
В
<...
