Введение 4
1. Перспективы и направления развития элементов механизма
газораспределения. Бензиновые автомобильные двигатели с системой регулирования фазами газораспределительного механизма 5
1.1 Системы регулировки фаз газораспределения 5
1.2 Регулятор фаз газораспределения 10
2. Тепловой расчет проектируемого двигателя 26
3. Кинематический и динамический расчет кривошипно-шатунного
механизма двигателя 42
3.1 Кинематический расчет кривошипно-шатунного механизма
двигателя 42
3.2 Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма
двигателя 44
4. Анализ влияния системы регулирования фазами ГРМ на рабочий
процесс ДВС 50
4.1 Влияния системы регулирования фазами ГРМ на максимальную
температуру и давление цикла 50
4.2 Влияния системы регулирования фазами ГРМ на эффективные
показатели цикла 54
5. Расчет механизма газораспределения 57
5.1 Основные размеры проходных сечений в горловине и в клапане... 57
5.2 Основные размеры впускного кулачка 58
5.3 Профилирование безударного кулачка с плоским толкателем 58
5.4 Время сечения клапана 60
Заключение 64
Список используемых источников 67
Аннотация. ВВедение.
Для того чтобы соответствовать будущим нормам по выбросам и для снижения расхода топлива бензиновых двигателей все чаще используются элементы для изменения времени управления клапаном. Одним из таких устройств является регулятор распределительного вала, который позволяет непрерывно изменять время управления распределительным валом в широком диапазоне углов. Таким образом, в двигателях DOHC возможно изменение перекрытия клапанов и, следовательно, регулировка содержания остаточного газа в камере сгорания. Кроме того, особенно на холостом ходу и при полной нагрузке и при полной нагрузке фазы газораспределения могут быть отрегулированы для достижения наилучшего комфорта или наибольшего крутящего момента и мощности. Регулировки распределительного вала используются в транспортных средствах с середины 1980-х годов. С начала они использовались как легко управляемые 2-точечные регулировки, но сегодня все чаще используются как непрерывно регулируемые системы, работающие в контуре управления [5].
В двигателях DOHC регуляторы распредвала обычно используются на впускном валу; типичные углы фазирования составляют от 40 до 60 градусов. Однако фазировка выхлопа, предпочтительная для двигателей с турбонаддувом, также доступна в стандартной комплектации, как и комбинация обоих вариантов степеней свободы для удовлетворения самых высоких требований к производительности и качеству выхлопных газов. В некоторых случаях фазовращатели распредвала используются в двигателях DOHC для уменьшения дроссельной заслонки, т.е. снижение расхода за счет позднего закрытия впускных клапанов. Однако эта концепция не представляет ни повышения производительности, ни улучшения комфорта на холостом ходу, поскольку перекрытие клапана не изменяется [7].
Выводы по 1-му разделу
Проведенный обзор современного состояния двигателей с регулируемыми механизмами газораспределения, показал, что практически все ведущие атопроизводители имеют серийные образцы систем регулирования хода и времени открытия клапанов.
Основными типами приводов являются системы, которые используют механический или гидравлический принцип работы.
Изменение фаз газораспределения и параметров хода клапана позволяет значительно улучшить характеристики работы двигателя за счет улучшения наполнения на нагрузочных режимах и снижение потерь топлива на режимах дросселирования и малых нагрузок. Причем применение систему регулирования фазами газораспределение невозможно без применения системы перепуска отработавших газов (EGR), так как на режимах малых нагрузок необходимо обеспечить значительную долю в рабочей смеси остаточных газов.
Выводы по 2-му разделу
Тепловой расчет показал значительное влияние изменения времени сечения клапанов, за счет применения системы регулирования фазами ГРМ на мощностные и экономические характеристики работы двигателя. Получено, что для эффективного использования двигателя с системой регулирования фазами ГРМ требуется проводить дополнительную оптимизацию процесса сгорания по углу опережения зажигания. Но даже без этого удалось достичь почти 15% увеличения мощности, что является весьма значимым результатом.
Выводы по 3-му разделу
Как мы видим повышение наполнения цилиндра вследствие улучшения условий впуска при регулировании фазами ГРМ не приводит к значительному росту нагрузок и принципиальным сложностям, связанным со снижением ресурса элементов кривошипно-шатунного механизма. Имеются локальные постоянные зоны повышенных нагрузок, с углом повышенного нагружения примерно в 40 градусов ПКВ. Узость зоны повышенных нагрузок позволяет, говорить об возможности эффективного локального упрочнения, что позволяет не повышать значительно габариты элементов КШМ.
Выводы по 4-му разделу
Проведенный анализ показал, что для эффективной работы двигателя с системой регулирования фазами ГРМ необходимо осуществлять грамотное регулирование углом опережения зажигания.
Выводы по 5-му разделу
Расчет времени сечения показал эффективности применения регулятора фаз ГРМ на условия, обеспечивающие улучшение наполнение цилиндра свежей смесью.
