|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЦЕНТР ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ
Кафедра «Сервис и техническая эксплуатация автотранспортных средств»
Конструкция, расчет и потребительские свойства автомобилей
РАСЧЕТ МЕХАНИЗМОВ, СИСТЕМ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АВТОМОБИЛЯ
Учебное пособие
2. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМАГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Основным параметром, характеризующим работу механизма газораспределения, который позволяет судить не
только о величине проходного сечения клапана, но и о продолжительности его открытия, является «время–сечение», которым называется интегральная сумма произведений
проходных сечений, открываемых клапаном, на время, т.е.
Если известны «время–сечение» и объем газов V = Vh·ηv, поступающих в цилиндр
при впуске, то средняя скорость поступления газов при впуске
ωг = V/Ф,
где ηv – коэффициент наполнения; f – величина проходного сечения клапана в рассматриваемый момент времени;
t1, t2 – моменты открытия и закрытия клапана.
С другой стороны, из условия неразрывности газовой струи имеем
ωг = Сп·Fп(i · f)-1,
где Сп – средняя скорость поршня; i – число одноименных клапанов; Fп – площадь поршня.
Тогда Ф = 30ηv·i·f·n-1,
где n – число оборотов двигателя.
Площадь проходного сечения клапана f при угле его конической фаски aф для текущего подъема hкл определяется как боковая
поверхность усеченного конуса (рис.5):
f = πh1(dг+d1)/2 = πh1dср.кл,
где h1 = hкл cosaф – длина образующей конуса;
d1 = dг + 2h1·sinaф.
Таким образом,
Ф = 15·ηv·i · n-1·π·hкл·(dг+d1)cosaф =
30·ηv·i·n-1·π·hкл·dср.клcosaф.
Процессы впуска горючей смеси и выпуска отработавших газов (фазы газораспределения) обеспечиваются своевременным открытием и закрытием
соответствующих клапанов (рис.6).
Впускной клапан начинает открываться еще до начала такта впуска, т.е. до подхода поршня к ВМТ на расстояние, соответствующее 33° поворота
коленчатого вала. Это необходимо для того, чтобы клапан полностью открылся к тому моменту, когда поршень пойдет вниз. Тогда через впускное отверстие поступит больше свежей
горючей смеси.
 |
|
|
| Рис.5. К определению проходного
сечения клапана |
|
Рис.6. Диаграмма фаз
газораспределения автомобиля ВАЗ-2108
|
Закрывается впускной клапан с запаздыванием, т.е. после прохождения поршнем НМТ на расстояние, соответствующее
79° поворота коленчатого вала. Вследствие инерционного напора струи горючая смесь продолжает поступать в цилиндр, когда поршень уже начал движение вверх, и тем самым
обеспечивается лучшее наполнение цилиндра.
Выпускной клапан начинает открываться еще до полного окончания рабочего хода, до подхода поршня к НМТ на расстояние, соответствующее 47°
поворота коленчатого вала. В этот момент давление в цилиндре еще довольно велико, и газы начинают интенсивно выходить из цилиндра, в результате чего их давление и
температура быстро падают. Это значительно улучшает очистку цилиндра от отработавших газов и предохраняет двигатель от перегрева. Выпуск завершается после прохождения
поршнем ВМТ, т.е. когда коленчатый вал повернется еще на 17°.
Из диаграммы фаз газораспределения видно, что существует такой момент (в течение поворота коленчатого вала на 50°), когда открыты
одновременно оба клапана: впускной и выпускной. Из–за малого промежутка времени перекрытие клапанов не приводит к проникновению отработавших газов во впускной трубопровод;
наоборот, инерция уходящего потока отработавших газов вызывает подсос горючей смеси в цилиндр и тем самым улучшается его наполнение.
| 
