- •Назначение механизма газораспределения. Фазы газораспределения
- •Основные конструктивные схемы механизмов газораспределения
- •Детали механизма газораспределения Распределительные валы.
- •Клапаны
- •Седла клапанов
- •Направляющие втулки
- •Пружины клапанов
- •Т Рис. 15. Толкатели со сферической опорной поверхностью: а- цилиндрический; б- грибковый Рис. 16. Роликовый рычажный толкатель олкатели
Министерство образования Российской Федерации
НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Автомобили и тракторы»
Газораспределительный механизм двигателя
Методические указания к лабораторным работам по курсу
«Тепловые двигатели» для студентов специальности 150100 «Автомобиле- и тракторостроение»
Нижний Новгород
2005
Составители: Д.В. Соловьев, С.М. Огороднов
УДК 629.113
Газораспределительный механизм двигателя. Методические указания к лабораторным работам по курсу «Тепловые двигатели» для студентов специальности 1501 «Автомобиле- и тракторостроение». / НГТУ; Сост.: Д.В. Соловьев, С.М. Огороднов. Н.Новгород, 2005.-18 с.
Изложены основы по изучению механизмов газораспределения двигателей автомобилей и тракторов, содержание порядок выполнения лабораторной работы и отчетов.
Научный редактор Л.Н. Орлов
Подп. к печ. Формат 60х84 1/16. Бумага газетная. Печать офсетная.
Печ.л. 1,25. Уч.-изд.л.1,1. Тираж 150 экз. Заказ .
Нижегородский государственный технический университет.
Типография НГТУ. 603600, Н.Новгород, ул. Минина, 24.
©Нижегородский государственный
технический университет, 2005
Назначение механизма газораспределения. Фазы газораспределения
Механизм газораспределения служит для открытия и закрытия клапанов двигателя, обеспечивая наполнение цилиндров горючей смесью (карбюраторные двигатели) или воздухом (дизели), выпуск отработавших газов и надежную изоляцию камеры сгорания во время тактов сжатия и рабочего хода. Открытие и закрытие клапанов происходит в определенной последовательности в соответствии с фазами газораспределения и порядком работы двигателя.
П ри рассмотрении рабочих циклов двигателей условно принималось, что открытие и закрытие клапанов происходит в момент нахождения поршня в ВМТ или НМТ. В действительности моменты открытия и закрытия клапанов не совпадают с положением поршней в мертвых точках. Клапаны открываются и закрываются с некоторым, иногда очень значительным опережением или запаздыванием, что необходимо для улучшения наполнения цилиндров чистым воздухом или горючей смесью и лучшей очистки их от отработавших газов. Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала по отношению к соответствующим мертвым точкам, называют фазами газораспределения и изображают в виде круговых диаграмм (рис. 1).
Р
Рис. 1. Диаграмма фаз
газораспределения
Выпускной клапан открывается (т. 3) до прихода кривошипа коленчатого вала и поршня в НМТ, т.е. с опережением (угол ). Поршень движется вниз, а отработавшие газы уже начинают выходить из цилиндра, так как давление в нем больше атмосферного. Поэтому при движении поршня вверх, во время такта выпуска, меньше затрачивается работы на удаление отработавших газов из цилиндра двигателя. Закрытие выпускного клапана происходит с запаздыванием (угол ) – после перехода кривошипом вала и поршнем ВМТ. В этом случае используется отсасывающее действие потока газов в выпускном трубопроводе. В результате открытия выпускного клапана с опережением и закрытия его с запаздыванием улучшается очистка цилиндра от отработавших газов. Анализируя диаграмму, видим, что в течение некоторого времени, за которое коленчатый вал поворачивается на угол, равный сумме углов +, открыты оба клапана впускной и выпускной. Этот период называют перекрытием клапанов.
Таким образом, назначая для каждой модели двигателя углы опережения открытия и запаздывания закрытия клапанов, добиваются улучшения процесса газообмена и, как следствие, увеличения удельной мощности и крутящего момента двигателя, используя при этом инерцию потока газов, которая в свою очередь, зависит от частоты вращения коленчатого вала. Поэтому, фиксированные фазы газораспределения обеспечивают наибольшее наполнение цилиндра и наилучшую его очистку от отработавших газов только при определенной частоте вращения вала двигателя. Однако существуют конструкции механизмов привода клапанов с переменными фазами газораспределения (см. ниже), позволяющими осуществлять эффективный газообмен на различных режимах работы двигателя.