|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
а) |
|
|
А |
|
б) |
|
||
б |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||||
и |
|
|
|
|
|
|
||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
в) г)
Рис. 6.6. Камеры сгорания карбюраторных двигателей [10]
121
|
|
компактностью. |
Нарастание давления |
|
|
|
осуществляется изменением количест- |
||
|
|
ва смеси, сгорающей в различные пе- |
||
|
|
риоды. Это достигается наличием на |
||
|
|
поршне вытеснителя (см. рис. 6.6,б), |
||
|
|
постепенно уменьшающего |
сечение |
|
|
|
камеры. Смесь, удалённая от свечи, |
||
|
|
постепенно охлаждается. |
|
|
|
|
У двигателя на рис. 6.6,в камера |
||
|
|
имеет своеобразную форму. Свеча |
||
|
|
расположена вблизи выпускного кла- |
||
|
|
пана. Конфигурация в плане такова, |
||
|
|
что фронт пламени вынужден изме- |
||
|
|
|||
|
|
нять своё направление. При этом сни- |
||
|
|
|||
|
|
жается его скорость. Сечение камеры |
||
|
|
в вертикальной плоскости постепенно |
||
|
|
уменьшается. |
Значительная |
часть |
Рис. 6.7. Камера сгорания |
(около 0,6ИFп) поверхности камеры |
|||
интенсивно охлаждается. |
|
|||
карбюраторного двигателя [10] |
|
|||
|
|
Д |
Таблица 6.1 |
|
|
|
|
||
Параметрыдвигателей и камерсгорания,представленных на рис. 6.5,6.6, 6.7 [10] |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D, |
S, |
|
S |
|
ε |
мн/ |
i |
|
Ne, |
Fк, |
Fк |
|
Fк |
|
l*, |
|
l |
|
|
мм |
мм |
|
D |
об |
|
л.с. |
2 |
Vc |
|
Fп |
мм |
|
D |
|||||
Двигатель |
|
и |
|
камерыФорма |
см |
|
|
||||||||||||
|
|
С |
|
n, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
95а |
83,8 |
111,8 |
1,33 |
6,70 |
3300 |
6 |
Г |
90 |
251 |
2,35 |
4,56 |
114 |
1,36 |
||||||
95б |
77,8 |
95,3 |
1,23 |
6,20 |
3800 |
8 |
Г |
90 |
191 |
2,20 |
4,02 |
105 |
1,35 |
||||||
95в |
79,4 |
111,1 |
1,40 |
6,48 |
3600 |
4 |
Г |
60 |
213 |
2,14 |
4,32 |
111 |
1,40 |
||||||
95г |
101,6 |
108,0 |
1,06 |
5,82 |
2625 |
6 |
Г |
95 |
332 |
1,83 |
4,06 |
132 |
1,30 |
||||||
96а |
87,3 |
108,0 |
1,24 |
6,60 |
3600 |
6 |
Г |
95 |
255 |
2,22 |
4,27 |
122 |
1,40 |
||||||
96б |
96,0 |
101,6 |
1,06 |
6,75 |
2750 |
6 |
I |
90 |
195 |
1,52 |
2,69 |
85 |
0,88 |
||||||
96в |
90,5 |
100,0 |
1,11 |
6,62 |
3100 |
6 |
I |
93 |
205 |
1,73 |
3,18 |
102 |
1,13 |
||||||
96г |
85,7 |
101,6 |
1,18 |
6,22 |
3000 |
6 |
I |
72 |
194 |
1,73 |
3,37 |
101 |
1,18 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
97 |
87,3 |
111,3 |
1,27 |
6,20 |
2800 |
6 |
I |
72 |
185 |
1,46 |
3,10 |
84 |
0,96 |
||||||
|
l* – расстояние от электродов свечи до наиболее удалённой точки камеры. |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
122 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Охлаждению способствуют отражатели D, направляющие воду на стенки камеры.
Камера двигателя на рис. 6.6,г незначительно отличается от камеры на рис. 6.6,в. Благодаря продуманной форме камеры, работа этих двигателей при чугунных поршнях и высокой степени сжатия протекает мягко и без детонации. При камере, показанной на рис. 6.7, следует ожидать работы с повышенной жёсткостью.
Сопоставляя двигатели с клапанами, расположенными в головке
иблоке, можно констатировать следующее [10] :
1.При расположении клапанов в головке камере может быть придана такая форма, при которой достижима более высокая степень
сжатия. Это соображение иллюстрируется величиной отношения Dl ,
которое у I-образных камер составляет 1,03, а у Г-образных 1,36. 2. В связи с большой компактностью I-образных камер отноше-
Д |
|
ние поверхности камеры к её объёму составляет 1,63 против 2,15 у |
|
Г-образных камер, то есть на 32 % больше. |
|
А |
Vc заметно |
У I-образных камер отношение Fк сИувеличением |
|
Vc |
|
уменьшается. Это указывает на рациональность применения подвесной системы клапанов в двигателях, работающих на низкооктановых топливах с пониженной степенью сжатия.
3. При I-образной камере нео ходимость в интенсивных завих-
рениях уменьшается. В с лу этого, а также в связи с меньшим сопро- |
|
|
б |
тивлением при всасыван коэффициент наполнения при I-образной |
|
камере выше. |
и |
|
|
4. По причинам, указанным в пп. 1 – 3, при I-образной камере и |
|
всех прочих равныхСусловиях достижима большая мощность и экономичность работы двигателя.
5. В связи с тем, что при I-образной камере объём смеси располагается компактно, продолжительность сгорания данного количества смеси меньше, а жёсткость работы выше. Однако применением вытеснителей и приданием камере соответствующей формы этот недостаток устраняется.
Наряду с возможностью оформления более рациональной формы камеры, подвесная система клапанов обладает рядом существенных недостатков, по сравнению с боковым расположением клапанов.
При расположении клапанов в головке МГР усложняется. Появляются новые детали: штанги, коромысла, стойки, валики коромысел,
123
колпак. Возникает необходимость в подводе масла для смазки деталей клапанного механизма. Значительно усложняется конструкция головки, но упрощается блок.
Высота головки при боковом расположении клапанов составляет 50…60 мм, а при подвесной системе клапанов – 90…120 мм, высота колпака – 90…100 мм.
Таким образом, у двигателей с подвесной системой клапанов высота двигателя увеличивается на 130…150 мм.
Применение подвесной системы клапанов также увеличивает и вес двигателя по сравнению с двигателями с боковыми клапанами.
При компоновке МГР вначале выбирают число клапанов для од-
ного цилиндра, число распределительных валов, их расположение. При выборе числа клапанов на один цилиндр руководствуются
следующим: с увеличением диаметра и ходаИодного клапана повышается расход газа через него по сравнению с расходом через несколько клапанов меньшего диаметра с тем жеДходом клапана. Но вместе с тем возрастают механические нагрузки на детали привода и тепловые нагрузки на выпускной клапан. Однако осуществить привод большего числа клапанов и расположитьАих в головке цилиндра значительно труднее, чем одного или двух клапанов большего диаметра.
Конструкцию с двумябклапанами широко применяют в двигателях внутреннего сгорания всех типов. Наиболее часто клапаны располагают так, как показаноина рис. 6.8.
Чаще выводы каналов направлены в разные стороны(см. рис.6.8,а, б, д, е). Вывод каналовСв одну сторону (см. рис. 6.8,в, г) ухудшает их форму и усложняет расположен е шп лек крепления головки. Однако при таком размещении каналов обеспечивается возможность подогрева горючей смеси во впускной системе выпускными газами.
При расположении клапанов в одной плоскости упрощается изготовление двигателя и не исключается возможность наклона или смещения клапанов от плоскости осей цилиндров для улучшения формы впускной системы, камер сгорания, расположения форсунок и свечей зажигания. Однако при этом увеличение диаметра клапанов и клапанных пружин ограничено расстояниями между осями цилиндров.
Схемы расположения клапанов, показанные на рис. 6.8,д, е, отличаются тем, что размер клапанов и каналов не ограничен в направлении оси вала. Впускные и выпускные каналы направлены в разные стороны, причём в схеме на рис. 6.8,д они размещены более свободно, чем на рис. 6.8,е.
124
а)
в)
б)
г)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
|
|
д) |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
е) |
|||||||||
|
|
– впускные клапана; |
– выпускные клапана |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 6.8. Схемы расположенияДклапанов [5, 6, 7, 8, 11] : |
||||||||||||||
|
а…г – продольное; д – поперечное; е – косое |
|||||||||||||
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
При размещен каналов Апо схемам, показанным на рис. 6.8,д, е,
упрощается креплен е крышек цилиндров, появляется возможность осуществить развалСклапанов (см. рис. 6.1,а, б, в, 6.2,б), упрощается
выбор формы камер сгоран я, газовых каналов, расположения свечей и форсунок, но конструкция двигателя становится менее технологичной.
В случае, показанном на рис. 6.8,а, в, впускные м выпускные клапаны чередуются. На рис. 6.8,б,г представлены схемы попарного расположения клапанов. При этом клапаны соседних цилиндров могут иметь общий (см. рис. 6.8,б) или частично общий (см. рис. 6.8,г) каналы, так как каналы выпускных клапанов делают индивидуальными для их лучшего охлаждения.
Поперечное и косое расположение клапанов (см. рис. 6.8,д, е) применяют в двигателях с принудительным искровым зажиганием с шатровыми или полусферическими камерами сгорания (см. рис. 6.1,б).
В дизелях для уменьшения подогрева воздуха и увеличения коэф-
125