Профилирование кулачка

 

Под профилированием понимают определение высоты подъема клапана в зависимости от угла поворота кулачка. Механизм газораспределения двигателя Д – 243 – верхнеклапанный с нижним расположением распределительного вала.

Средняя скорость поршня: С_п = 7,08 м/с,

Скорость газового потока в проходном сечении седла при максимальном подъеме впускного клапана принимается из диапазона 80...100 м/с.

Угол предварения открытия впускного клапана φ_пр = 17 º п.к.в, а угол запаздывания закрытия впускного клапана φ_зп = 56 º п.к.в.

Радиус стержня распределительного вала r = 17,5 мм,

Зазор между клапаном и коромыслом _∆S = 0,25 мм.

 

Основные размеры проходных сечений в горловине и в клапане:

Площадь проходного сечения клапана при максимальном подъеме:

, (342. [2])

где i_кл – число одноименных клапанов на цилиндр (1)

 

Рис. 13. Расчетная схема проходного сечения в клапане.

Диаметр горловины клапана:

,

где F _гор = 1,15F _кл = 0,15·572 = 657,8 мм² – площадь проходного сечения горловины клапана.

Из условия возможного расположения клапанов в головке при верхнем их расположении диаметр головки не должен превышать d _гор = (0,38...0,42)D.

d _гор = 0,38·110 = 42 мм

Окончательно принимаем d _гор = 30 мм

Максимальная высота подъема клапана при угле фаски клапана α = 45 º:

(318, [2])

 

Основные размеры впускного клапана.

Радиус начальной окружности:

Р_о = Р + (1...2,5), мм

Р_о = 17,5 + 1,5 = 19 мм

Максимальный подъем толкателя:

где l_т = 33 мм – длина плеча коромысла, прилегающего к толкателю,

  l _кл = 55 мм – длина плеча коромысла, прилегающего к клапану

Определяем радиус окружности тыльной части кулачка:

Протяженность участка сбега:

где ω_толк = 0,02 мм/град – скорость толкателя в конце сбега.

 º

Угловую протяженность других участков ускорения толкателя выбираем из соотношений:

где φ_ро – угол, определяемый по соотношению:

Решив эти уравнения получим:

Вспомогательные величины и коэффициенты закона движения толкателя:

где z = 5/8 – принято по рекомендациям для кулачка Курца.

Проверка вычисленных значений коэффициентов:

Подъем (перемещение) толкателя к углу поворота кулачка:

Здесь

где

Полученные значения перемещений, рассчитанные по вышеприведенным формулам, сводим в таблицу.

Определяем скорость толкания:

где ω_к – угловая скорость вращения кулачкового вала

Полученные значения скоростей толкателя сводим в таблицу.

Ускорение толкателя определяем по следующим формулам:

Значения ускорения толкателя, полученные по вышеперечисленным формулам, сносим в таблицу.

Минимальный и максимальный радиусы кривизны безударного кулачка: