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

ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Учебное пособие

4. МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

4.3. Определение основных параметров механизмагазораспределения. Фазы газораспределения

     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 = V_h·η_V, поступающих в цилиндр при впуске, то средняя скорость поступления газов при впуске

ω_г=V/Ф,

где η_v – 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

ω_г=C_п·F_п(i·f)^-1,

где С_п– средняя скорость поршня; i – число одноименных клапанов; F_п – площадь поршня.

     Тогда Ф=30η_v·i·f·n^-1,

где n – число оборотов двигателя.

     Площадь проходного сечения клапана f при угле его конической фаски α_ф для текущего подъема h_кл определяется как боковая поверхность усеченного конуса (рис. 35)

f=πh₁(d_г+d₁)/2,

     где h₁ = h_кл cosα_ф – длина образующей конуса;
          d₁ = d_г + 2h₁ · sinα_ф.

     Таким образом,

Ф=15·η_v·i·f·n^-1π·h_кл· (d_г+d₁)cosα_ф

Рис.35. К определению проходного сечения клапана

     Процессы впуска горючей смеси и выпуска отработавших газов (фазы газораспределения) обеспечиваются своевременным открытием и закрытием соответствующих клапанов (рис. 36).
     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.
     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°.

Рис.36. Диаграмма фаз газораспределения автомобиля ВАЗ-2108

     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.

О ПОСОБИИ            НАЗАД            ВПЕРЕД            СОДЕРЖАНИЕ            СПИСОК ПОСОБИЙ