ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
1. Общие положения
Газораспределение или газообмен, являясь неотъемлемой
частью действительного (рабочего) цикла ДВС, служит для
управления процессами впуска в цилиндры двигателя свеже-
го заряда (горючей смеси или воздуха) и выпуска отрабо-
тавших газов в соответствии с принятым для двигателя по-
рядком работы.
Для реализации процессов газообмена впускные и выпу-
скные отверстия цилиндров должны открываться и закры-
ваться, с заданной закономерностью, с помощью специаль-
ных запирающих элементов (клапаны, золотники), кинема-
тически связанных с коленчатым валом.
Совокупность этих элементов, деталей передачи движе-
ния с ними, управления ими и привода образуют газорас-
пределительный механизм (ГРМ).
Важные функции ГРМ состоят еще в том, чтобы надежно
уплотнять впускные и выпускные отверстия цилиндров, а
также способствовать лучшей очистке цилиндров и обеспе-
чивать хорошее наполнение их свежим зарядом.
В зависимости от конструкции запирающих элементов
ГРМ, в настоящее время, существует три способа газорас-
пределения: клапанное, золотниковое и комбинированное.
Клапанное газораспределение получило преобладающее
применение в четырехтактных автомобильных ДВС. Ос-
тальные способы газораспределения реализованы в двух-
тактных ДВС, в частности, золотниковое газораспределение
– в ДВС малой мощности (мотоциклетные и др.), комбини-
рованное (клапанно-золотниковое) газораспределение - в
ДВС большой мощности (тепловозные, судовые).
Важнейшей характеристикой любого способа газообме-
на, является круговая диаграмма фаз газораспределения
(рис. 1, 2), отражающая продолжительность открытия впу-
скных или выпускных отверстий цилиндра в градусах угла
поворота коленчатого вала относительно мертвых точек. В
зависимости от назначения отверстий, соединяющих цилин-
дровую полость двигателя с впускным или выпускным тру-
бопроводами, различают фазы впуска (продувки) и выпуска.
Величину фаз выбирают сообразно с тактностью двигателя,
особенностями его конструкции и быстроходностью. Пра-
вильность выбора фаз газораспределения для каждой кон-
кретной модели двигателя уточняют экспериментально при
доводке двигателя на стенде.
Клапанное газораспределение (рис. 1) имеет следующие
преимущества:
- простота конструкции;
- малая стоимость изготовления и ремонта;
- хорошее уплотнение камеры сгорания;
- хорошая эксплуатационная надежность.
К недостаткам клапанного газораспределения следует
отнести:
- повышенную шумность;
- не обеспечивает желаемого (в идеале мгновенного) откры-
тия и закрытия впускных и выпускных отверстий цилинд-
ров, а изменяет их проходное сечение, как показано, напри-
мер, на рис. 2, б, пропорционально высоте подъема клапана
с увеличением до максимального значения и последующего
уменьшения до полного закрытия.
Однако последний недостаток сводится к минимуму за
счет расширения фаз впуска и выпуска, как показано на рис.
1, а. В четырехтактных ДВС такты впуска и выпуска осуще-
ствляют за 180° угла поворота коленчатого вала. Однако из-
за газодинамических сопротивлений впускной и выпускной
систем, инерционности газовых потоков, дросселирующего
действия впускных и выпускных отверстий цилиндров, про-
должительность процессов впуска и выпуска должна быть
существенно большая. Так, общая продолжительность фаз
впуска и выпуска в автомобильных двигателях (рис. 1, а)
1. Общие положения поворота коленчатого вала относительно мертвых точек. В
зависимости от назначения отверстий, соединяющих цилин-
Газораспределение или газообмен, являясь неотъемлемой дровую полость двигателя с впускным или выпускным тру-
частью действительного (рабочего) цикла ДВС, служит для бопроводами, различают фазы впуска (продувки) и выпуска.
управления процессами впуска в цилиндры двигателя свеже- Величину фаз выбирают сообразно с тактностью двигателя,
го заряда (горючей смеси или воздуха) и выпуска отрабо- особенностями его конструкции и быстроходностью. Пра-
тавших газов в соответствии с принятым для двигателя по- вильность выбора фаз газораспределения для каждой кон-
рядком работы. кретной модели двигателя уточняют экспериментально при
Для реализации процессов газообмена впускные и выпу- доводке двигателя на стенде.
скные отверстия цилиндров должны открываться и закры- Клапанное газораспределение (рис. 1) имеет следующие
ваться, с заданной закономерностью, с помощью специаль- преимущества:
ных запирающих элементов (клапаны, золотники), кинема- - простота конструкции;
тически связанных с коленчатым валом. - малая стоимость изготовления и ремонта;
Совокупность этих элементов, деталей передачи движе- - хорошее уплотнение камеры сгорания;
ния с ними, управления ими и привода образуют газорас- - хорошая эксплуатационная надежность.
пределительный механизм (ГРМ). К недостаткам клапанного газораспределения следует
Важные функции ГРМ состоят еще в том, чтобы надежно отнести:
уплотнять впускные и выпускные отверстия цилиндров, а - повышенную шумность;
также способствовать лучшей очистке цилиндров и обеспе- - не обеспечивает желаемого (в идеале мгновенного) откры-
чивать хорошее наполнение их свежим зарядом. тия и закрытия впускных и выпускных отверстий цилинд-
В зависимости от конструкции запирающих элементов ров, а изменяет их проходное сечение, как показано, напри-
ГРМ, в настоящее время, существует три способа газорас- мер, на рис. 2, б, пропорционально высоте подъема клапана
пределения: клапанное, золотниковое и комбинированное. с увеличением до максимального значения и последующего
Клапанное газораспределение получило преобладающее уменьшения до полного закрытия.
применение в четырехтактных автомобильных ДВС. Ос- Однако последний недостаток сводится к минимуму за
тальные способы газораспределения реализованы в двух- счет расширения фаз впуска и выпуска, как показано на рис.
тактных ДВС, в частности, золотниковое газораспределение 1, а. В четырехтактных ДВС такты впуска и выпуска осуще-
– в ДВС малой мощности (мотоциклетные и др.), комбини- ствляют за 180° угла поворота коленчатого вала. Однако из-
рованное (клапанно-золотниковое) газораспределение - в за газодинамических сопротивлений впускной и выпускной
ДВС большой мощности (тепловозные, судовые). систем, инерционности газовых потоков, дросселирующего
Важнейшей характеристикой любого способа газообме- действия впускных и выпускных отверстий цилиндров, про-
на, является круговая диаграмма фаз газораспределения должительность процессов впуска и выпуска должна быть
(рис. 1, 2), отражающая продолжительность открытия впу- существенно большая. Так, общая продолжительность фаз
скных или выпускных отверстий цилиндра в градусах угла впуска и выпуска в автомобильных двигателях (рис. 1, а)
