7 Зрівноважування двигуна

Аналіз зрівноваженості двигуна виконується по формулам для однорядних двигунів:

;

;

; ; .

Отже, всі сили інерції в двигуні взаємо зрівноважені.

,

тобто сили інерції першого порядку утворюють змінний момент, який діє в площині осей циліндрів.

,

тобто сили інерції другого порядку не створюють момент.

; ; ,

тобто центробіжні сили інерції створюють постійний по значенню результуючий момент. Площина дії цього моменту знаходиться слідуючим чином.

Гострий (відносний) кут між вектором моменту і віссю ОХ:

, .

По знакам проекцій вектора моменту на координатні вісі знаходимо, що він розміщений в четвертому квадранті. Кут між площиною XOZ і цим вектором.

.

Площина дії не зрівноваженого моменту центробіжних сил складає з площиною XOZ кут

.

О

a

a

a

0

P_jI

P_jI

P_jII

P_jII

P_jI

P_jII

P_jI

P_jII



y

К_r

К_r

х

z

x

y

К_r

К_r

К_r

К_r

тже, площина дії не зрівноваженого результуючого моменту центробіжних сил яка обертається і складає з площиною першого кривошипа кут .

8 Розрахунок деталей грм

8.1 Вихідні дані

Із теплового розрахунку маємо значення діаметру циліндра, площу поршня, частоту обертання при номінальній потужності, середню швидкість поршня, швидкість суміші в прохідному січенні сідла, кут випередження відкриття впускного клапана, кут запізнення закриття впускного клапану.

Газорозподільний механізм приймаємо верхньоклапанним, з ланцюговим приводом.

8.2 Основі розміри прохідних січень в горловині і в клапані:

Площа прохідного січення в клапані визначається з умови нерозривності потоку нестискуваного газу по умовній середній швидкості в січенні сідла при максимальному підйомі клапану на режимі номінальної частоти обертання:

,

Діаметр горловини клапана:

Прохідне січення в горловині клапана не повинно обмежувати пропускну здатність впускного(випускного) тракту. Враховуючи що через горловину проходить стрижень клапана, її площу приймаєм:

,

Приймаємо , тоді діаметр горловини:

мм

З умови можливого розміщення клапана в головці при верхньому розміщенні діаметр горловини не повинен перевищувати d_гор = (0,38...0,42)D, звідси:

d_гвп = 0,38·76= 28,88 мм

Максимальна висота підйому клапана при куті фаски клапана α = 45 º:

Приймаємо =8 мм.

Діаметр горловини випускних клапанів приймаємо на 10-20% менше діаметру горловини впускного клапану, тобто :

d_гвип = d_гвп –[(0,1-0,2) d_гвп ]= 28,88-[(0,1-0,2)28,88]=28,88-(2,88-5,77)=

=(26-23,1)мм

Приймаємо d_гвип=26 мм.

9.2 Побудова профілю кулачка

Будем використовувати випуклий профіль кулачка. Побудова його ведеться від початкового кола . Значення вибирається з умови забезпечення достатньої жорсткості механізму газорозподілу і знаходиться в межах:

Приймаємо =16 мм.

Точки А і А’ є точками початку і кінця відкриття клапана, а кут , який задає положення цих точок, визначається з умови забезпечення прийнятих фаз газорозподілу для проектованого клапана:

де, - кут випередження відкриття клапана відносно верхньої або нижньої мертвої точки;

- кут запізнення закриття щодо цих же точок.

Для випуклого кулачка значення величини приймається по технологічним міркуванням з умови .

Якщо задаються значенням , то значення може бути розраховане з формули :

де .

Для забезпечення зазору в клапанному механізмі титульну частину кулачка виконують радіусом меншим, ніж на величину зазору (яка враховує температурну і пружну деформацію елементів механізму газорозподілу і приймається рівним: для впускних клапанів =0,25-0,35 мм,

Для випускних =0,35-0,5 мм).

Рис.9.1. Схема побудови профілю кулачка випуклого типу.