Компоновка механизма газораспределения

Компоновка механизма газораспределения начинается с выбора типа камеры сгорания и схемы привода клапанов. Выбрав форму камеры сгорания, необходимо увязать ее размеры с размерами впускных и выпускных клапанов.

За основной размер в механизме газораспределения принимается диаметр горловины впускного патрубка d^вп _г.

см,

 

где F_г- проходное сечение в горловине: F_г =(1,1…1,2) F_кл,=1,2*9,98=10,97 см²,

F_кл- проходное сечение клапан-седло:

=8,76*3,14*132²/1*120=9,98 см²,

С_п.ср- средняя скорость поршня: С_п.ср=S n/30 =142*1850/30=8,76 м/с,

i_кл - число одноименных клапанов,

w_вп - скорость заряда на впуске (50…130) м/с – принимается в зависимости от частоты вращения двигателя.

Диаметр горловины выпускного патрубка:

d^вып_г=(0,8…0,9)d^вп_г = 0,9*37,4=33,7 мм.

Размеры элементов клапанов определяются следующими соотношениями:

внутренний диаметр головки впускного клапана:

d_вп.в=d^вп_г =37,4 мм;

наружный диаметр головки впускного клапана:

d_вп.н=(1,12…1,16)d^вп_г = 1,14*37,4=42,6 мм;

внутренний диаметр головки выпускного клапана:

d_вып.в=(0,76…0,90)d_вп.в = 0,8*37,4=29,9 мм;

наружный диаметр головки выпускного клапана:

d_вып.н=(0,79…0,92)d_вп.н = 0,8*42,6=34,1 мм;

диаметр стержня клапана:

d_с=(0,25…0,40)d^вп_г =0,3*37,4=11,2 мм;

длина стержня клапана:

l_с=(2,5…3,5)d^вп_г =3*37,4=112,2 мм;

толщина головки у фаски:

d_г=(0,08…0,12))d^вп_г,=0,1*37,4=3,7 мм;

ширина фаски:

b=(0,05…0,12) d^вп_г =0,1*37,4=3,7 мм.

Нанеся контуры камеры сгорания, намечают оси клапанов (кк), затем, выбрав размеры основных элементов клапанов, изображают больший по размерам клапан и наносят внутренний контур стенок камеры сгорания. При головках из алюминиевых сплавов обязательна установка вставных седел для обоих клапанов, поэтому вслед за клапаном изображается и седло. Геометрические размеры вставных седел для современных двигателей определяются следующими соотношениями:

- высота седла: =0,2*37,4=7,48 мм;

- толщина стенки: =0,1*37,4=3,7 мм.

После изображения клапана и его седла вычерчивают клапанный патрубок. Намечают положение верхней стенки головки блока и обрисовывают контуры ее наружных и внутренних стенок.

Для современных двигателей с верхними клапанами высота головки обычно составляет:

H_гол=(0,8…0,9)D =0,8*132=105,6 мм.

Толщинастенки камеры сгорания головок из алюминиевых сплавов может быть - 10…12 мм, толщина стенок головки из чугуна равна толщине стенок цилиндра, толщина стенок патрубков и верхней стенки головки - 5…6мм. Завершив оформление контуров головки, переходят к установке клапанных пружин, длина пружины принимается равной:

(1,0…1,4) d_вп.н =1*42,6=42,63 мм.

Наметив габаритные размеры пружины, вычерчивают на ее верхнем конце тарелку с деталями крепления, затем вычерчивается направляющая втулка клапана, в месте пересечения которой с рубашкой охлаждения выполняется прилив. Основные размеры направляющей втулки определяются следующими соотношениями:

- длина втулки: =2*37,4=74,8 мм;

- толщина стенки втулки: 2,5…4 мм.

Следующим этапом компоновки является разработка привода клапанов. Начинается этот этап с выбора расположения распределительного вала и его размеров. Диаметр распределительного вала принимается равным (0,25…0,30)D. При отработке размеров коромысла и толкателей можно рекомендовать следующие соотношения:

- внутренний диаметр втулки коромысла:

=0,5*37,4=18,7 мм;

- отношение длин плеч: i= 1,2…1,8.

- длина толкателя: =1,3*37,4=48,62 мм;

- наружный диаметр: =0,7*37,4=26,18 мм;

- толщина стенки: мм;

- диаметр ролика: =0,7*37,4=26,18 мм.

При верхнем расположении распределительных валов механизм привода клапанов может отсутствовать вообще или имеет сравнительно простую конструкцию.

Вычертив детали механизма газораспределения, заканчивают компоновку головки двигателя, для чего уточняют конфигурацию стенок головки, патрубков, вычерчивают свечу (форсунку для дизелей), оформляют контуры камеры для штанг привода клапанов (при нижнем расположении распределительного вала), намечаются контуры крышки головки.

 

Рис.6.9 Компоновка механизма газораспределения