Расчёт диаграммы время – сечения клапана.
Расчёт и построение диаграммы время – сечение клапана необходимо, во – первых, для оценки правильности выбора конструктивных параметров клапанов и фаз газораспределения по средним условным скоростям потока газа в проходном сечении клапана и, во – вторых, для определения эффективного проходного сечения клапана в зависимости от угла поворота коленчатого вала, что в свою очередь, необходимо для выполнения уточненного расчёта процессов газообмена двигателя.
По характеру зависимости площади проходного сечения клапанов от величины подъема клапана все перемещение клапана делится на три участка.
Первый участок характеризуется тем, что перпендикуляр из точки А фаски клапана опускается на поверхность конуса седла, что соответствует условию:
Проходное сечение здесь имеет форму боковой поверхности усеченного конуса с образующей, равной длине отрезка АС, величину которого определяют соотношением:
а проходное сечение по – формуле:
Второй участок характеризуется тем, что перпендикуляр из точки А проходит мимо конуса седла, что соответствует условию:
Подъем клапана, соответствующий моменту перехода толкателя с первого участка на второй участок:
Проходным сечением клапана на втором участке считают боковую поверхность усеченного конуса с образующей АВ площадь которого определяют соотношением:
Третий участок начинается с момента, когда проходное сечение клапана достигает величины, равной сечению горловины канала с учетом его загромождения стеблем клапана.
Подъем клапана , соответствующий моменту перехода толкателя от второго к третьему участку, получают из условия f2=f3 и вычисляем по формуле:
Результаты вычислений для впускного и выпускного клапанов представлены в таблице и По результатам расчёта построены диаграммы время – сечение клапанов, представленные на рисунках и
Таблица Эффективная площадь проходного сечения впускного клапана.
k, гр
f, мм2
700
0,000
710
15,401
0
61,883
10
129,620
20
193,989
30
253,224
40
306,593
50
353,423
60
393,112
70
425,145
80
449,099
90
464,658
100
471,613
103
472,005
113
467,654
123
454,660
133
433,196
143
403,547
153
366,105
163
321,358
173
269,882
183
212,332
193
149,424
202
77,290
212
23,451
226
0,426
Таблица Эффективная площадь проходного сечения выпускного клапана
474
484
11,995
494
48,205
500
80,524
510
134,291
520
184,936
530
231,859
540
274,495
550
312,316
560
344,847
570
371,674
580
392,450
590
406,904
600
414,848
607
416,475
617
413,156
627
403,245
637
386,870
647
364,247
657
335,669
667
301,504
677
262,187
687
218,207
697
170,106
707
118,461
717
63,877
720
53,901
730
14,895
740
Расчёт деталей газораспределительного механизма.
Пружина клапана.
Пружина клапана должна обеспечивать на всех скоростных режимах работы двигателя:
а) плотную посадку клапана в седле и удерживание его в закрытом положении в течении всего периода движения толкателя по тыльной части кулачка;
б) постоянную кинематическую связь между клапаном, толкателем и кулачком во время движения толкателя с отрицательным ускорением.
Плотная посадка выпускного клапана обеспечивается при:
где - площадь горловины клапана.
и - давление газов соответственно в выпускном трубопроводе и в цилиндре при впуске.
Плотная посадка впускного клапана обеспечивается при:
где и - давление газов соответственно во впускном трубопроводе и в цилиндре при выпуске.
Кинематическая связь между деталями клапанного механизма обеспечивается при:
,
где - коэффициент запаса, равны 1,5.
- суммарная масса клапанного механизма, приведенная к клапану, равная 0,28 кг.
- текущее ускорение клапана.
Расчёт зависимости для впускного и выпускного клапанов приведен соответственно в таблице 4.5 и таблице 4.6 По результатам расчёта
и
были построены зависимости
для впускного и выпускного клапанов приведенные на рисунках и
Таблица Зависимость для впускного клапана
hT
fT
p
0,989
-89,92177
37,76714
1,433
-95,28562
40,01996
2,127
-103,6631
43,53849
2,755
-111,2524
46,72601
3,314
-117,9959
49,55827
3,798
-123,8423
52,01375
4,204
-128,7471
54,07377
4,529
-132,673
55,72268
4,770
-135,5903
56,94793
4,926
-137,4767
57,74021
4,996
-138,3179
58,0935
5,000
-138,3652
58,11
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7