6.3. Визначаємо час перерізу клапана.

По діаграмі підйому клапана графічно визначають час перерізу клапана і середню площу його прохідного перерізу за час впуску за формулами:

(6.10)

де μ_t= μ _º/п.р.в /(6∙n_р)= 0,5/(6∙950)=8,77193∙10^-5 с/мм.

n_р – частота обертання розподільного валу, об/хв.

μ_F= μ_hкл∙2,22∙ d_гр=0,1∙2,22∙48,7284=10,8177 мм²/мм,

F₁=13506,6703 мм² – площа під кривою підйому клапана за такт впуску.

мм²∙с

Визначаємо середню площу прохідного перерізу клапана за формулою:

(6.11)

де l_ad=180 – довжина такту впуску по діаграмі, мм.

мм²=8,11728 см².

Визначаємо середню швидкість потоку суміші в каналі ( в сідлі клапана):

ω_пс=W_пср∙F_п/F_{кл ср}=7,6∙143,06625/8,11728=134 м/с.

Визначаємо повний час перерізу клапана:

(6.12)

де F₂ – вся площа під кривою підйому клапана, мм².

мм²∙с.

6.3. Проектування профілю кулачка випускного клапана.

Визначаємо кут φ_ро=(65+180+8)/4=63,25º.

Для подальшого проектування кулачка випускного клапана задаємося величиною r₂, приймаємо для розрахунку як і для впускного кулачка r₂=8,5 мм., значення r₀=45 мм., а=46,66 тоді значення r₁ знайдемо за формулою 6.6:

r₁=45²+46,66²-8,5²-2∙45∙46,66∙cos63,25º/2∙(45-8,5-46,66∙ cos63,25º)=72,25782123 мм.

Визначаємо радіус r_к за формулою 6.7

r_к=22,5-0,35=22,15 мм ,

де ΔS=0,35 мм.

Знаходимо кут ψ_к між осями симетрії впускного і випускного кулачків одного циліндра за формулою:

ψ_к=1/4∙( φ₁-φ₂+360 º+ φ₄- φ₃) (6.13)

ψ_к=1/4∙(65-8+360+45-5)=114,25 º.

Заносимо розраховані параметри газорозподільного механізму до таблиці 11.

Таблиця 11

_{Результати розрахунку газорозподільного механізму двигуна}

П.Р.В º	φр1 º	φр2 º	hшт мм	ωшт м/с	Jшт м/с2	hкл мм	ωкл м/с	Jкл м/с2
357.50	0.0	⁻	0.0000	0.0000	365.4363	0.0000	0.0000	456.7954
0.00	2.5	⁻	0.0352	0.1603	365.0885	0.0440	0.2004	456.3606
2.00	4.5	⁻	0.1139	0.2884	364.3098	0.1424	0.3604	455.3873
4.00	6.5	⁻	0.2376	0.4160	363.0873	0.2970	0.5201	453.8591
6.00	8.5	⁻	0.4060	0.5432	361.4223	0.5075	0.6790	451.7779
8.00	10.5	⁻	0.6189	0.6697	359.3171	0.7737	0.8372	449.1463
10.00	12.5	⁻	0.8761	0.7955	356.7740	1.0952	0.9943	445.9675
12.00	14.5	⁻	1.1773	0.9202	353.7963	1.4716	1.1502	442.2454
14.00	16.5	⁻	1.5221	1.0438	350.3876	1.9026	1.3048	437.9845
16.00	18.5	⁻	1.9100	1.1662	346.5519	2.3875	1.4577	433.1899
18.00	20.5	⁻	2.3407	1.2871	342.2940	2.9258	1.6088	427.8676
20.00	22.5	⁻	2.8135	1.4064	337.6191	3.5169	1.7580	422.0239
22.00	24.5	⁻	3.3279	1.5241	332.5329	4.1599	1.9051	415.6661
24.00	26.5	⁻	3.8834	1.6399	327.0415	4.8542	2.0498	408.8019
26.00	28.5	⁻	4.4791	1.7536	321.1517	5.5988	2.1921	401.4396
28.00	30.5	⁻	5.1144	1.8653	314.8706	6.3930	2.3316	393.5882
29.89	32.3909	⁻	5.7507	1.9688	308.5792	7.1884	2.4610	385.7240
29.89	⁻	25.1091	5.7507	1.9688	-417.7327	7.1884	2.4610	-522.1658
33.00	⁻	22.0	6.7624	1.7380	-427.7354	8.4530	2.1725	-534.6692
35.00	⁻	20.0	7.3461	1.5868	-433.5060	9.1826	1.9835	-541.8825
37.00	⁻	18.0	7.8763	1.4337	-438.7485	9.8454	1.7921	-548.4356
39.00	⁻	16.0	8.3525	1.2788	-443.4564	10.4406	1.5986	-554.3205
41.00	⁻	14.0	8.7740	1.1224	-447.6241	10.9675	1.4030	-559.5301
43.00	⁻	12.0	9.1404	0.9646	-451.2464	11.4255	1.2058	-564.0579
45.00	⁻	10.0	9.4511	0.8057	-454.3189	11.8139	1.0071	-567.8986
47.00	⁻	8.0	9.7059	0.6457	-456.8379	12.1324	0.8071	-571.0473
49.00	⁻	6.0	9.9044	0.4850	-458.8003	12.3805	0.6062	-573.5003
51.00	⁻	4.0	10.0463	0.3236	-460.2037	12.5579	0.4046	-575.2546
53.00	⁻	2.0	10.1316	0.1619	-461.0464	12.6645	0.2024	-576.3080
55.00	⁻	0.0	10.1600	0.0000	-461.3275	12.7000	0.0000	-576.6593
57.00	⁻	2.0	10.1316	-0.1619	-461.0464	12.6645	-0.2024	-576.3080
59.00	⁻	4.0	10.0463	-0.3236	-460.2037	12.5579	-0.4046	-575.2546
61.00	⁻	6.0	9.9044	-0.4850	-458.8003	12.3805	-0.6062	-573.5003
63.00	⁻	8.0	9.7059	-0.6457	-456.8379	12.1324	-0.8071	-571.0473
65.00	⁻	10.0	9.4511	-0.8057	-454.3189	11.8139	-1.0071	-567.8986
67.00	⁻	12.0	9.1404	-0.9646	-451.2464	11.4255	-1.2058	-564.0579
69.00	⁻	14.0	8.7740	-1.1224	-447.6241	10.9675	-1.4030	-559.5301
71.00	⁻	16.0	8.3525	-1.2788	-443.4564	10.4406	-1.5986	-554.3205
73.00	⁻	18.0	7.8763	-1.4337	-438.7485	9.8454	-1.7921	-548.4356
75.00	⁻	20.0	7.3461	-1.5868	-433.5060	9.1826	-1.9835	-541.8825
77.00	⁻	22.0	6.7624	-1.7380	-427.7354	8.4530	-2.1725	-534.6692
80.11	⁻	25.1091	5.7507	-1.9688	-417.7327	7.1884	-2.4610	-522.1658
80.11	32.3909	⁻	5.7507	-1.9688	308.5792	7.1884	-2.4610	385.7240
82.00	30.5	⁻	5.1144	-1.8653	314.8706	6.3930	-2.3316	393.5882
84.00	28.5	⁻	4.4791	-1.7536	321.1517	5.5988	-2.1921	401.4396
86.00	26.5	⁻	3.8834	-1.6399	327.0415	4.8542	-2.0498	408.8019
88.00	24.5	⁻	3.3279	-1.5241	332.5329	4.1599	-1.9051	415.6661
90.00	22.5	⁻	2.8135	-1.4064	337.6191	3.5169	-1.7580	422.0239
92.00	20.5	⁻	2.3407	-1.2871	342.2940	2.9258	-1.6088	427.8676
94.00	18.5	⁻	1.9100	-1.1662	346.5519	2.3875	-1.4577	433.1899
96.00	16.5	⁻	1.5221	-1.0438	350.3876	1.9026	-1.3048	437.9845
98.00	14.5	⁻	1.1773	-0.9202	353.7963	1.4716	-1.1502	442.2454
100.00	12.5	⁻	0.8761	-0.7955	356.7740	1.0952	-0.9943	445.9675
102.00	10.5	⁻	0.6189	-0.6697	359.3171	0.7737	-0.8372	449.1463
104.00	8.5	⁻	0.4060	-0.5432	361.4223	0.5075	-0.6790	451.7779
106.00	6.5	⁻	0.2376	-0.4160	363.0873	0.2970	-0.5201	453.8591
108.00	4.5	⁻	0.1139	-0.2884	364.3098	0.1424	-0.3604	455.3873
110.00	2.5	⁻	0.0352	-0.1603	365.0885	0.0440	-0.2004	456.3606
112.50	0.0	⁻	0.0000	0.0000	365.4363	0.0000	0.0000	456.7954

Висновок: В результаті розрахунку газорозподільного механізму визначили його параметри: підйом, швидкість, та прискорення клапана в залежності від кута повороту розподільного вала внаслідок чого можна оцінити якість роботи проектованого двигуна, та газорозподільного механізму.

Висновки

1. Визначили необхідну мінімальну потужність автомобільного двигуна, яка більша від прототипу автомобіля.

2. Під час виконання даного курсового проекту були проведені слідуючі розрахунки:

- розрахунок індикаторних та ефективних показників дійсного тиску;

- розрахунок основних параметрів циліндра;

- динамічний розрахунок кривошипно-шатунного механізму;

- побудована зовнішня швидкісна характеристика двигуна.

3. Проектований двигун має більший діаметр циліндра і хід поршня, внаслідок чого збільшилась потужність двигуна і ефективний крутний момент при незначному збільшенні годинної витрати палива.

4. В результаті розрахунку газорозподільного механізму використана діаграма фаз газорозподілу прототипу двигуна і значення фаз при цьому задовільний час перерізу клапана і менші розміри клапанів, що дозволить збільшити міцність і компактність головки клапанів. Також прийняті менші теплові зазори, які забезпечать меншу шумність двигуна і покращать показники роботи газорозподільного механізму.

Використана література.

1. Улексін В.О. Тепловий і динамічний розрахунки автотракторних двигунів: Методичні вказівки до розрахункової роботи з дисципліни "Енергетичні засоби АПК"/ Дніпропетр. держ. агр. ун-т. Дніпропетровськ, 2009.

2. Автомобильные и тракторные двигатели: Конструкция и расчет двигателей./Под ред. И.М. Ленина. М.: Высшая школа, 1976. - 280 с.

3. Колчин А.Н., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учебное пособие для ВУЗов. М.: Высшая школа, 1980. - 400с.

4. Райков И.Я., Рытвинский Г.Н. Конструкция автомобильных и тракторных двигателей. М.: Высшая школа, 1986. – 352 с.

5. Болтинский В.Н. Теория, конструкция и расчет тракторных и автомобильных двигателей. М.: Сельхозиздат, 1962. - 400 с.

6. Двигатели внутреннего сгорания: Теория рабочих процессов поршневых и комбинированных двигателей./Под ред. А.С. Орлина. М.: Машиностроение, 1988. - 400 с.