Анализ динамических характеристик газораспределительного механизма рядного шестицилиндрового дизельного двигателя с нижним расположением распределительного вала

ВВЕДЕНИЕ 6
Глава первая
ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ КАК ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Требования и обзор схем газораспределительных механизмов 9
1.2 Выбор механизма газораспределения 29
1.3 Постановка задачи исследования 31
Глава вторая
ПРОФИЛИРОВАНИЕ КУЛАЧКА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ВАЛА. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТОВ
2.1 Обзор программного продукта AVL Excite Timing Drive 32
2.2 Описание механизма газораспределения, основные размеры и массы 34
2.3 Расчет кинематических параметров механизма газораспределения 37
2.4 Расчет динамических параметров механизма газораспределения 49
Глава третья
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВПУСКНОГО КАНАЛА
3.1 Описание методики и схемы стенда 57
3.2 Подготовка исходных данных 60
3.3 Результаты эксперимента 60
3.4 Анализ результатов эксперимента 64
ВЫВОДЫ 65
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 66
ПРИЛОЖЕНИЯ

Купить

Сегодня энергетика автотракторного парка базируется на поршневом двигателе внутреннего сгорания. С уверенностью можно сказать, что он не будет иметь конкурентов и в ближайшем будущем. Неизменно важными являются задачи повышения их мощностных, экономических, экологических показателей и надежности. Решение этих задач связано с совершенствованием системы газораспределения, одной из самых нагруженных в ДВС. На ее долю приходится до 50% отказов двигателя. Наиболее интенсивно изнашиваются сопряженные поверхности пары кулачок-толкатель.
При конструировании газораспределительного механизма современного автомобильного двигателя внутреннего сгорания требуется решать сложный комплекс вопросов. Основные параметры механизма газораспределения должны быть прежде всего такими, чтобы смена рабочего тела в цилиндре двигателя протекала достаточно эффективно, что необходимо для получения высоких мощностных и экономических показателей двигателя. Помимо этого, конструкция звеньев механизма должна обеспечивать безусловную надежность работы клапанов во всем диапазоне скоростных режимов и нагрузок, встречающихся при эксплуатации двигателя. Наконец, все детали механизма газораспределения должны обладать высокой долговечностью, причем у двигателей массового производства осуществление этого условия не должно вызывать усложнения конструкции и удорожания механизма в целом.
Трудность создания газораспределительного механизма, удовлетворяющего всем перечисленным выше требованиям, непрерывно возрастает. Это обусловлено повышением напряженности деталей механизма газораспределения, вызванным всё возрастающей форсировкой автомобильных двигателей. Поэтому необходим точный расчет движения звеньев механизма газораспределения: только при знании действительного движения клапанов и их привода можно сделать правильные выводы об условиях их работы и их надежности. Этой цели служит методика расчета механизма газораспределения, которая позволяет, задаваясь законами
подъема клапанов, рассчитать прочность, жесткость и надежность деталей и механизма в целом. Расчет будет проводиться для двигателя с распределительным валом, расположенным в блоке. При нижнем распределительном вале для передачи движения от толкателя клапану в двигателях используют плоский механизм, состоящий из штанги, коромысла и траверсы, который выполнен с прямолинейным движением нижнего конца штанги. В начале расчета посчитаем кинематическую цепочку «Вал распределительный - клапан». Из-за специфики компоновки двигателя расчет систем впуска и выпуска рассчитывается индивидуально.
Геометрия впускного канала оказывает большое воздействие на формирование качества топливного заряда. С одной стороны, заряд должен обладать необходимой энергией для образования топливной смеси, что характеризуется моментом количества движения заряда, с другой стороны, на впуске необходимо иметь минимальные потери давления. Экспериментальная доводка геометрии канала является трудоемкой задачей, требующей большого количества времени. Дальнейшее воспроизведение полученной геометрии сопряжено с определенными технологическими трудностями. В этих условиях возрастает роль численных методов моделирования газодинамических характеристик канала[2].
Газораспределительный механизм (ГРМ) представляет собой устройство, обеспечивающее своевременную подачу топливовоздушной смеси в цилиндры ДВС и выпуск отработавших газов. Данные функции газораспределительного механизма реализуются в четырехтактных силовых агрегатах за счет открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов, которые имеют привод от распределительного вала и специального кулачкового механизма. Таким образом, основными элементами газораспределительного механизма являются клапаны, их привод и распределительный вал с его приводом. На современных автомобилях клапаны размещаются в головке блока цилиндров. Для того чтобы клапан удерживался в закрытом состоянии, используются пружины. В настоящее время наиболее широкое применение находят двигатели внутреннего сгорания с газораспределительными механизмами, работающими по четырехклапанной (на каждый цилиндр приходится по два впускных и выпускных клапана) и двухклапанной (один впускной и один выпускной клапан на цилиндр) схемам.

Купить