Построение профиля кулачка
При проектировании механизма газораспределения подбирают такой профиль кулачка, который обеспечивает достаточное наполнение цилиндра и минимальные значения сил инерции.
В современных двигателях применяют следующие виды кулачков: выпуклый, тангенциальный, вогнутый и безударный.
Наиболее распространенными являются кулачки с выпуклым и тангенциальным профилями.
Выпуклый профиль кулачка применяется для подъема плоского, выпуклого и роликового толкателей, а тангенциальный – для роликовых толкателей.
Исходными параметрами для проектирования кулачков являются:
· максимальный подъем клапана hкл max;
· фазы газораспределения (углы опережения открытия φоп.вп, φоп.вып и закрытия φзак.вп, φзак.вып впускного и выпускного клапанов);
· величина теплового зазора ΔS: для впускных клапанов ΔS=0,25…0,35 мм, а для выпускных ΔS=0,35…0,50 мм;
· передаточное отношение плеч коромысла или рычага iк=lк/lт (где длины плеч коромысла со стороны клапана и рычага соответственно). Отношение lк/lт = 1,40…1,75 и выбирается из конструктивных соображений.
На основании исходных данных определяются:
· угол действия кулачка φр0=(φоп + º180 + φзак)/τ, (где τ – тактность, для четырехтактного двигателя τ = 4, для двухтактного двигателя τ = 2);
· максимальная высота подъема толкателя hT max = hкл max/iкл;
Профиль кулачка строят от начальной окружности (рис. 28). Ее радиус выбирают в пределах r0=(3…4)hт max из условия обеспечения достаточной жесткости механизма газораспределения.
|
Рис. 28. Профили кулачков:
а – выпуклый; б тангенциальный
Далее задаются величиной r1 (или r2) и определяют значение r2 (или r1).
Для тангенциального кулачка r1 = ∞, а радиус (мм) при вершине равен
(9.8)
Для выпуклого профиля кулачка
, (9.9)
(9.10)
где 
, мм; 
, мм
При определении r1значение r2 принимают по технологическим соображениям r2 ≥ 1,5 мм, а при расчете r2 принимают r1=(8…20)hT max. Выбор слишком малого значения r1может привести к получению по формуле (16.11) отрицательного значения r2. В этом случае необходимо повторить расчет, выбрав большее значение r1.
Для обеспечения зазора в клапанном механизме тыльную часть кулачка выполняют радиусом rк, меньшим радиуса r0 на величину зазора ΔS: rк=r0 -ΔS. Сопряжение окружности радиусом rкс дугами радиусом r1 или прямыми (r1 = ∞) производится по параболе или по дугам определенных радиусов.
ПРИЛОЖЕНИЕ
А.
Теоретически необходимое количество воздуха l0 в кг для сгорания 1 кг топлива, кг возд/кг топл.
,
0,23 – массовое содержание кислорода в 1 кг воздуда.
Теоретически необходимое количество воздуха L0 в кмоль для сгорания 1 кг топлива, кмоль возд/кг топл.
,
0,208 – объемное содержание кислорода в 1 кмоль воздуха.
Б.
Химический коэффициент молекулярного изменения горючей смеси μ0
μ0 = М2/М1,
где М1 –количество горючей смеси, кмоль гор. см/кг топл.; М2 – общее количество продуктов сгорания жидкого топлива, кмоль пр. сг/кг топл.