Файл: Записка печатать.docx

7 Расчёт распределительного вала

Расчет газораспределения карбюраторного двигателя. Из тепло­вого расчета имеем: диаметр цилиндра D=74,03 мм, площадь поршня F=43,1см²; число оборотов при номинальной мощности n_N = 5000 об/мин; угловую скорость вращения коленчатого вала w = 523 рад/с; среднюю скорость поршня V_п.cp= 16 м/с; ско­рость смеси в проходном сечении седла при максимальном подъеме впускного клапана V_вп=110 м/с; угол предварения открытия впускного клапана φ_пр=24°; угол запаздывания закрытия впуск­ного клапана φ_зп=64°. Механизм газораспределения верхнеклапан­ный с нижним расположением распределительного вала.

1. Основные размеры проходных сечений в горловине и в кла­пане:

а) площадь проходного сечения клапана при максимальном подъеме

(7.1)

б) диаметр горловины клапана

(7.2)

где F_гор=1,1*F_кл=1,1*6,27=6,9см²

Принимаем d_гop = 29,6 мм;

в) максимальная высота подъема клапана при угле фаски кла­пана

α = 45°

(7.3)

2. Профиль впускного кулачка:

а) радиус начальной окружности (смотри рисунок 4)

r_о= (1,3-2,0)h_max= 1.5*8,36=12,5мм; принимаем r_о=13 мм;

б) радиус дуг выпуклого профиля кулачка г₂>1,5 мм, прини­маем

г₂ =5 мм, тогда

(7.4)

где

(7.5)

Рисунок 4-расчетная схема кулачка распределительного вала

2. Конструктивно принимаем массы подвижных деталей механизма газораспределения:

-масса клапана;

-масса пружин клапана;

-масса коромысла;

-масса толкателя;

-масса штока толкателя;

Размеры коромысла:

- длинна плеча клапана;

-длинна плеча толкателя;

-угловая скорость вращения распределительного вала;

-минимальная сила упругости пружины;

Для изготовления распределительного вала служит углеродистая сталь 45 или легированная сталь 15X и легированные чугуны.

При работе двигателя на распределительный вал со стороны клапанного привода действуют : сила упругости пружины , сила инерции деталей клапанного механизма и сила давления газов , приведенные к толкателю.

Наибольшая сила передается на кулачок от выпускного клапана в начальный период его открытия ().

3. Максимальная сила от выпускного клапана, действующая на кулачок:

(7.6)

где определено по индикаторной диаграмме (точка b');

-диаметр тарелки впускного клапана;

- диаметр тарелки выпускного клапана;

; (7.7)

(7.8)

4. Стрела прогиба распределительного вала:

(7.9)

где -размеры пролета распределительного вала приняты по конструктивным соображениям (смотри рисунок 5).

-наружный диаметр вала;

-внутренний диаметр вала, принят с учетом использования его для подвода смазки к кулачку и сохранения достаточной жесткости вала;

- модуль упругости стали;

Рисунок 5- расположение участков распределительного вала

5. Напряжение смятия

(7.10)

где -принятая ширина кулачка.

8 Техническая характеристика двигателя

Техническая характеристика разрабатываемого двигателя приведена в таблице 8.

Таблица 8 – Техническая характеристика двигателя

Спроектированный двигатель внутреннего сгорания отвечает современным требованиям и ограничениям, предъявляемых к двигателям автомобилей данного класса.

Заключение

В результате проведённой работы был разработан четырёхцилиндровый рядный бензиновый двигатель для грузового автомобиля массой 6500 кг, с рабочим объёмом 2,48 литра и номинальной мощностью N_e =86,13 кВт , распределительный вал .

В ходе решения поставленных задач, была освоена методика расчета и выбора двигателя внутреннего сгорания, получены навыки проектирования, позволяющие обеспечить необходимый технический уровень, надёжность и долгий срок службы двигателя.

Список использованных источников

1 Колчин А.И. Расчёт автомобильных и тракторных двигателей: учебное посодие для вузов / А.И. Колчин, В.П. Демидов. – 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2002. - 496с.

2 Силовые установки транспортных средств: метод. указания к контрольной работе №1 для студентов заочного факультета специальности 1-37 01 06 «Техническая эксплуатация автомобилей» / Сост. В.А. Ким, А.М. Скребунов, А.А. Метто. – Могилёв: Белорус.- Рос. ун-т,2006. – 23с.

3 Скребунов А.М. Силовые установки транспортных средств: метод. указания к курсовой работе.– Могилёв: ММИ, 2000, - 20с.

4 Скребунов А.М. – Динамический расчёт на ПЭВМ КШМ двигателя внутреннего сгорания. Методические указания к курсовой работе и практическим занятиям по курсовой работе для студентов специальности “Эксплуатация транспортных средств” – Могилёв: ММИ, 2000, - 7с.

5 Рожанский В.А. Тепловой и динамический расчет автотракторных двигателей / В.А.Рожанский, А.Н. Сарапин, Б.Е. Железко. – Минск: Выс. шк., 1984. – 265с.