на мобилу / Б8
.pdf
Билет №8
1. вопрос. Требования, предъявляемые к топливной аппаратуре дизелей
Функции топливных систем: 1) хранение запаса топлива на борту 2) обработка топлива (очистка от воды и механических примесей, подогрев или охлаждение) 3) дозирование топлива в соответствии с режимом работы и подача цикловой порции топлива в соответствии с порядком работы цилиндров 4) подача топлива в цилиндр по заданному закону на определенном участке рабочего цикла 5) распределение топлива в камере сгорания в соответствии с принятым законом смесеобразования
Требования к ТПА: 1) минимальная стоимость и масса, высокая технологичность (25-40% цены ДВС это ТПА) 2) стабильность показателей подачи топлива в течение срока эксплуатации (регулировка и обслуживание форсунки через 1000ч, ТНВД через 3000ч) 3) удобство ремонта, обслуживания, регулирования 4) обеспечение максимального ресурса в пределах ресурса ДВС (ресурс ТПА высокооборотных дизелй 4..10 тыс часов, малооборотных 10..26) 5) обеспечение заданного давления и характеристики впрыска, их управление в соответствии с режимами работы 6) управление цикловой подачей и УОВТ в зависимости от частоты, нагрузки, давления наддува, параметров окружающей среды, теплового состояния двигателя 7) недопустимость подвпрыска и подтекания 8) минимальная неравномерность подачи топлива по цилиндрам (менее 3-4% на номинале) или наоборот управляемая неравномерная подача по каждому цилиндру 8) минимальный уровень шума и уменьшение уровня шума ДВС 9) обеспечение устойчивых минимальных подач на режимах малых нагрузок, холостого хода, при многофазном
впрыскивании (gцmin/gцном< 1/10...1/50) |
10) возможность прокачки системы для |
удаления воздушных пробок |
|
Дополнительные требования к ТПА для дизелей наземного транспорта:
1) формирование скоростной характеристики ТПА (корректорами, оптимизацией ТПА, электронным регулированием) 2) обеспечение необходимых динамических качеств на переходных режимах работы 3) виброустойчивость и герметичность 4) работоспособность в широком интервале температур
Дополнительные требования к ТПА судовых дизелей: 1) обеспечение реверсирования ДВС 2) возможность выключения отдельных секций насосов 3) обеспечение работы на тяжелых и сернистых топливах
2. вопрос. Кулачки для ТНВД дизелей, в том числе для интенсивного впрыскивания.
Кулачки с профилем, описанным дугами: доныне в практике имеют большое значение кулачки, профиль которых описан какими-либо известными кривыми. Рис.1-расчетная схема такого кулачка. В таблице - кулачки с указанием параметров, достаточных для описания их профиля. Вторым участком профиля пронумерован тангенциальный. Сначала вычисляются постоянные и производные параметры кулачков: а4=rmax-r4; X4=( r4-ρ/ а4). Для расчета кинематики need знать все аi, ri, αi, χi, а также углы поворота кулачка данного механизма, при которых происходит скатывание ролика с одного профиля на соседний – конечные i-го профиля, φконi. Для простейшего тангенциального кулачка (№1) имеем:
|
|
|
|
|
|
|
√а2−( − )2 |
|
|
|||
α4=arccos((rн- |
r4)/ а4); |
φкон1,2,3=arctg |
|
4 |
н |
4 |
. Для простого выпуклого кулачка (№2): |
|||||
|
|
+ н |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а3 = 3 − н; 3 = ( 3 + )/а3 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
а2+а2−( − )2 |
|
|
|
|
|
|||
|
4 = arccos( |
4 3 |
3 4 |
|
) |
|
|
|
|
|||
|
2а3а4 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
кон = кон = 0; кон = ( |
3 4−4 3 |
) |
||||||||||
|
||||||||||||
{ 1 |
2 |
3 |
|
|
|
3 4−4 3 |
||||||
а1 = н − 1; 1 = (− 1 − )/а1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а2+а2−( − )2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Для простого вогнутого кулачка (№3): |
|
|
|
|
|
|
4 |
= arccos( |
4 |
|
1 |
4 |
1 |
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2а1а4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кон |
= кон |
= кон |
= ( |
|
1 4+ 4 1 |
) |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
{ |
1 |
|
|
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 1+ 1 4 |
|||||||||||||
Для |
|
кулачка |
|
с |
тангенциальным |
участком |
и |
|
двумя |
выпуклыми |
профилями(№4): |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
√ |
+ 0,5 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− )2 − а2 + 2а ( − ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
− |
√ |
|
+ 0.25 2 |
− |
, где |
= ( |
4 |
; |
|
|
|
= |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|
1 |
|
3 |
|
4 |
|
4 |
|
|
4 н |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а2+а2−( − )2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2а |
4 |
; |
|
|
|
= ( |
|
− )2 |
|
4 |
= arccos( |
4 |
1 |
4 |
|
1 |
); |
|
X3=(r3-ρ/а3); |
|
|
|
|
3 |
= |
4 |
+ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
н |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2а1а4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
√а2−( − )2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
arccos( |
а4+а3−(3−4) |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кон = 0; |
кон |
= ( |
|
3 |
н |
|
3 |
|
) ; |
кон |
= |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2а3а4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ н |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
( |
3 4−4 3 |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Для кулачка с вогнутым и двумя выпуклыми |
|
профилями (№5): а1 = н − 1; |
1 = |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0( 1 |
< н), 1 |
=π( 1 |
> н); |
X1=-(r1+ρ/а1); |
Для кулачка с тремя выпуклыми профилями |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(№6): |
|
|
|
= 0; а |
= √ |
2 − ( )2 |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
н |
|
|
1 |
|
|
н |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
X1=(r1+ρ/а1). Далее для кулачков №5,6 решается система нелинейных алгебраических |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
уравнений относительно параметров промежуточного выпуклого профиля 3 − а3: |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а2+а2−( − )2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
3 |
= |
|
+ arccos( |
|
|
3 |
|
1 |
3 |
1 |
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
{ |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2а1а3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а2−а2+( + )2−( − )2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
а3 |
= |
|
|
|
|
|
4 |
|
1 |
|
3 |
1 |
|
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
2а4(3−4)−2а1(3−1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Тогда |
|
= |
3+ |
, |
кон = ( |
1 3+ 3 1 |
) ; кон |
= ( |
3 4−4 3 |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
а3 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 1+ 1 3 |
|
|
3 |
|
|
3 4−4 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
Для кулачка с выпуклым, тангенциальным и ещё одним выпуклым профилями (№7): |
|
|
= |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
( − ) |
|
|
|
|
|
кон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( +)√1−2 |
) кон= кон |
|
|
|
|
( +)√1−2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
1 |
|
4 |
, |
|
|
|
|
= − ( |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
= − ( |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
(ан−а3) |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1+) +а1 |
2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
(4+) +а4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
Кулачки переменной кривизны: Сегодня рабочий профиль большинства кулачков имеет переменную кривизну и описывается табличной функцией пл = ( ), приводимой на рабочем чертеже. Это обусловлено переходом на более современное шлифовальное оборудование и большей несущей способностью за счет сглаживания пиковых контактных
напряжений на участках стыковки профилей. Дезаксиальный кулачковый механизм – неиспользованный резерв снижения контактных напряжений на поверхности кулачка.