Мгновенные открытие и закрытие клапана позволяют получить максимальное время-сечение, но даже при незначительных массах деталей механизма газораспределения приводят к возникновению больших сил инерции. В связи с этим при проектировании органов газораспределения подбирают такой профиль кулачка, который, обеспечивая достаточное наполнение цилиндра, вызывает допустимые по величине силы инерции.

Профиль кулачка обычно строят в соответствии с выбранным законом образования профиля, что обеспечивает получение относительно простых в изготовлении кулачков.

В современных автомобильных двигателях применяют следующие виды кулачков: выпуклый, тангенциальный, вогнутый и безударный.

На рис. 2.3 представлены наиболее распространенные кулачки:

а) выпуклый (рис. 2.3, а) - профиль образован дугами двух радиусов r1 и r2;

б) тангенциальный (рис. 2.3, б) - профиль образован с помощью двух прямых, касательных к начальной окружности r0 в точках А и А' и дуги радиусом r2.

Рис. 2.3 - Построение профиля кулачка

Выпуклый профиль кулачка можно применять для подъема плоского, выпуклого и роликового толкателей, а тангенциальный-главным образом для роликовых толкателей.

Профиль кулачка строят от начальной окружности. Ее радиус г0 выбирают из условия обеспечения достаточной жесткости механизма газораспределения в пределах r0 = (1.5-2.5)hкл max, а для двигателя с наддувом-до r0 = (3-4)hкл max.

Величину угла φp0 определяют в соответствии с выбранными фазами газораспределения. Для четырехтактных двигателей

(2.8)

где φпр-угол предварения открытия клапана; φзп-угол запаздывания закрытия клапана.

Точки А и А' являются точками начала открытия и конца закрытия клапана. Точку В находят по величине максимального подъема толкателя hт max. Без учета зазоров, для схем прямого воздействия на клапан hт max = hкл max, а при наличии рычага или коромысла

hт max = hкл max(lт/lкл),

где lт и lкл – длина плеч коромысла, прилегающих соответственно к толкателю и клапану. Отношение lт/lкл выбирается по конструктивным соображениям и изменяется в пределах 0.50 – 0.96.

Для построения профиля кулачка (см. рис. 4.3) по выбранным или заданным значением hт max и r0 задаются величиной r1 (или r2) и для обеспечения сопряжения дуг определяют значение r2 (или r1).

Для тангенциального профиля кулачка r1 = ∞, а радиус (мм) при вершине кулачка

(2.9)

Для выпуклого профиля кулачка

(2.10)

(2.11)

где а= r0 + hт max – r2, мм; b=rl-r0-hт max, мм.

При определении r1 значение r2 принимают по технологическим соображениям r2≥1.5 мм, а при расчете r2 принимают r1 = (8-20)hт max. Выбор слишком малого значения r1 может привести к получению по формуле (4.11) 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. Величина Δs включает в себя температурный зазор и упругие деформации механизма газораспределения. Для впускных клапанов Δs =(0.25-0.35) мм, а для выпускных-Δs =(0.35-0.50) мм. Сопряжение окружности радиусом rк с дугами радиусом r1 или прямыми (r1=∞) производится по параболе или по дугам определенных радиусов.

Другое по теме:

Проектирование станции технического обслуживания
Автомобильный транспорт играет большую роль в экономической и социальной жизни общества. Он отличается высокой маневренностью и способностью осуществлять прямую доставку грузов и людей (без участия других видов транспорта). Благодаря высокой мобильности автомобильного транспорта он ши ...

Технический ремонт автомобильного стартера
Система запуска двигателя, как следует из названия, предназначена для запуска двигателя автомобиля. Система обеспечивает вращение двигателя со скоростью, при которой происходит его запуск. На современных автомобилях наибольшее распространение получила стартерная система запуска. Систем ...

Проектирование аккумуляторного отделения
Повышение производительности, эффективности использования подвижного состава автомобильного транспорта в значительной степени зависит от уровня развития и условий функционирования производственно-технической базы предприятия автомобильного транспорта, основной задачей которого является о ...