ДОСЛІДЖЕННЯ КІНЕМАТИКИ ВПУСКНОГО І ВИХЛОПНОГО КЛАПАНІВ І ВИЗНАЧЕННЯ ЇХ ЕФЕКТИВНИХ ПРОХІДНИХ ПЕРЕТИНІВ

 

Ефективні прохідні перетини клапанів (впускних чи випускних) є добуток коефіцієнта витрати m на площу прохідного перетину клапана. Від величини ефективного прохідного перетину клапанів залежить величина газодинамічних втрат у них, які впливають на тиск у циліндрі при закінченні процесу наповнення. При проектуванні двигунів прагнуть, наскільки це можливо, збільшити ефективні прохідні перетини клапанів. Різке наростання прохідних перетинів клапанів обмежено великими прискореннями і силами інерції, що виникають при русі клапанів і інших деталей механізму газорозподілу. Крім цього, на розміри клапанів впливають розміри кришки циліндра. Тому найбільш надійним способом збільшення ефективного прохідного перетину клапанів є відповідна організація фаз газорозподілу.

Залежності зміни площ перетинів впускних F_к і випускних F_в клапанів від кута повороту колінчатого вала використовують для розрахунку процесів газообміну двигуна і робочого процесу в цілому.

Прибори і методика вимірів

Прилади, застосовувані при виконанні роботи, і їхні характеристики приведені в таблиці 6

Таблиця 6

Вимірюваний параметр	Найменування прибору	Межа вимірів	Примітки
1 Підйом клапана   2 Зазор у клапанах	Вимірювальна індикаторна голівка Регляж   Набір щупів	0 - 10 мм   0,01 – 2 мм	Ціна ділень 0,01   Для установки індикатора

Для виконання роботи необхідні також спецключ для провороту колінчастого вала і ключ для відкриття індикаторних кранів. Визначають величину підйому клапана індикатором, встановленим у регляжу, за кутом повороту колінчастого вала при провертанні останнього вручну, за допомогою валопроворотного механізму.

Прохідний перетин клапана залежить від величини підйому клапана, його розмірів (Рисунок 13 і таблиця 7 ). Основні розміри клапанів двигуна ЧН 26/26 приведені в таблиці 7.

При малому ході клапана прохідний перетин клапана визначають по формулі

.

 

Рисунок 13 – Геометричні розміри клапанного механізму

 

Таблиця 7

Клапан	Параметри
D, мм	d, мм	d0, мм	d1, мм	d, град.	hmax, мм
Впускний Випускний

 

При великому ході клапана, коли перпендикуляр АС сходить з утворюючої клапана, справедлива формула

.

При ході клапана близькому до максимального може наступити обмеження за прохідним перетином кришки:

 

.

 

Коефіцієнт витрати клапанів залежить від величини підйому клапана і може визначатися по емпіричній формулі

чи приймають середню величину коефіцієнта витрати

.

Розрахунок ефективних прохідних перетинів роблять на ЕОМ. У додатку приведені програма і варіант розрахунку ефективного прохідного перетину клапанів.

Послідовність виконання роботи

1 Установити регляж з індикатором на клапанну коробку так, щоб ніжка індикатора стояла на голівці впускного клапана; клапан при цьому повинен бути закритий.

2 Провертати колінчастий вал за напрямком обертання.

3 Через кожні 5° повороту колінчастого вала зчитувати показання індикатора від початку відкриття клапана до його повної посадки на сідло.

4 Показання індикатора і відповідний кут повороту колінчастого вала записувати в таблицю 8.

5 Повторити виміри для випускного клапана.

Зміст звіту

1 Вплив ефективного прохідного перетину клапанів на робочий процес двигуна.

2 Розрахунок ефективних прохідних перетинів впускного і випускного клапанів на ЕОМ.

3 Таблиця усіх вимірів і розрахунків

4 Графіки залежностей отриманих результатов.

 

Таблиця 8

Впускний клапан	Випускний клапан
Кут повороту колінчастого вала	Підйом	Прохідний перетин	Коефіцієнт витрати	Ефективний прохідний перетин	Кут повороту колінчастого вала	Підйом	Прохідний перетин	Коефіцієнт витрати	Ефективний прохідний перетин
град, окв	мм	мм2	-	мм2	град, окв	мм	мм2	-	мм2

 

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

 

1 Будова і принцип роботи індикатора МАІ-2.

2 Будова датчика тиску газів.

3 Вплив правильності визначення ВМТ на точність обробки індикаторних діаграм.

4 Вплив правильності установок фаз газорозподілу на робочий процес ЛЕУ.

5 Вплив зміни загального кута випередження подачі палива на робочий процес ЛЕУ.

6 Характерні точки діаграми P-V чотиритактного дизеля.

7 Технологія регулювання дизеля по P_z.

8 Технологія регулювання дизеля по .

9 Методика виміру витрати палива ваговим способом.

10 Розрахунок питомої витрати палива.

11 Визначення навантажувальної характеристики дизеля.

12 Визначення тепловозної характеристики дизеля.

13 Визначення універсальної характеристики дизеля.

14 Призначення об'єднаного регулятора частоти обертання і
потужності дизеля.

15 Переваги виміру частоти обертання колінчастого вала ди-
зеля частотоміром перед тахометром.

16 Методи визначення механічного ККД.

17 Назвіть основні пари тертя ЛЕУ.

18 Назвіть основні складові механічних втрат ЛЕУ.

19 Способи виміру частоти обертання ротора ТК.

20 Принцип роботи приладу для визначення щільності ЦПГ.

21 Конструкція ПНВТ ЛЕУ.

22 Конструкція форсунки ЛЕУ.

23 Принцип дії і регулювання ПНВТ і форсунки.

24 Характерні точки діаграми подачі палива.

25 Основні несправності ПНВТ і форсунки.

 

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

 

1 Симсон А.Э., Хомич А.З. и др. Тепловозные двигатели внутреннего сгорания. -М.: Транспорт, 1987.-536с.

2 Володин А.И. Локомотивные двигатели внутреннего сгорания. - М.: Транспорт, 1990. -240 с.

3 Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для студентов вузов /В.П.Алексеев, В.Ф.Воронин,Л.В.Грехов и др.; Под общ. ред. А.С.Орлина,М.Г.Круглова. – 4-е изд.,перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1990. –228с.

4 Синенко Н.П., Гринсберг Ф.Г., Половинкин И.Д. и др. Исследование и доводка тепловозных дизелей. -М.: Машинострое­ние, 1975. -184 с.

5 Морошник Б.Н. Измерительные. приборы магистральных тепловозов, -М.: Транспорт, 1975. -72 с.

6 Федотов Г.Б.,Левин Г.И. Топливные системы тепловозных дизелей. Ремонт, исытания совершенствование. –М.: Транспорт, 1983. –192с.

7 Тепловозные дизели типа Д49/ Е.А.Никитин, В.М.Ширяев, В.Г.Быков и др.; Под ред. Е.А.Никитина –М.: Транспорт,1982. –255с.

8 Бошняк Л Л. Измерения при теплотехнических исследова­ниях. -Л.: Машиностроение, 1974. -448 с.

9 Райков Н.Я. Испытания двигателей внутреннего сгорания. –М.: Высшая школа, 1975. -320 с.

10 Устройство тепловоза ТГМ6А/ В.Н.Логунов, В.Г.Смагин, Ю.И.Доронин и др. –2-е изд.,перераб. и доп. – М., Транспорт, 1989. –320с.

Додаток 1