содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..

КОЛЕБАНИЯ В ПРИВОДЕ КЛАПАНОВ ДВИГАТЕЛЯ ЗИЛ-130 - ЧАСТЬ 1

В приводе, движущиеся детали которого имеют значительную массу и в который входят упругие звенья, возникают колебания с частотой, определяемой упругостью и массой движущихся деталей, и амплитудой, зависящей от соотношения количества подводимой и рассеиваемой энергии. При возникновении колебаний действительный подъем клапана начинает отличаться от подъема задаваемого профилем кулачка. Следует иметь в виду, что колебания в приводе клапанов и вносимые ими изменения в закон подъема клапана почти не влияют на эффективные энергетические и экономические показатели двигателя и во многих случаях вообще не проявляются каким-либо образом. Однако если амплитуда колебаний так велика, что нарушается нормальное силовое замыкание механизма газораспределения, возможно нарушение его работы.

Наименее жесткое звено в системе газораспределения двигателя ЗИЛ-130—-пружина. Из-за малой жесткости пружины ее витки начинают вибрировать на некоторых скоростных режимах с частотой, равной частоте собственных колебаний витков. При увеличении частоты вращения коленчатого вала более номинальной амплитуда колебаний витков пружины резко возрастает, что приводит к появлению подскоков клапана. На режимах, по частоте вращения близких к максимальной, колебания витков пружины становятся незатухающими. При появлении колебаний витков пружины сила предварительной ее затяжки уменьшается. Вследствие этого уменьшается соотношение силы клапанной пружины и силы инерцни движущихся деталей привода, нарушается силовое замыкание механизма и толкатель или клапан начинает
отрываться от кулачка. Восстановление контакта сопровождается ударом толкателя о кулачок, в результате чего резко возрастают контактные нагрузки и разрушаются соприкасающиеся поверхности кулачка и толкателя.

Колебания в приводе клапанов, возникающие вследствие изменения жесткости клапанной пружины — простейшие колебания, так называемые одномассовые. Такая форма колебаний легко поддается расчету.

Массы всех подвижных деталей привода с помощью пересчета приводят условно к массе клапана. Обозначим приведенную массу через Мпр. Предполагается, что эта масса колеблется за счет упругости пружины клапана.

 

Для расчета частоты собственных колебаний механизма газораспределения необходимо знать его общую жесткость, определяемую обычно экспериментально следующим образом. К носику коромысла прикладывают через динамометр силу в соответствии со схемой на рис. 41. Нагрузку плавно увеличивают, измеряя индикатором перемещение носика коромысла. Зависимость между приложенной к носику коромысла силой Р и перемещением его hK изображают в виде графиков (рис. 42). По полученным замерам определяют среднюю жесткость привода спр (в кгс/см).

Рис. 41. Схема нагружения механизма газораспределения:
1 — головка блока цилиндров; 2 — индикатор; 3 — динамометр; 4 — коромысло; 5 — штанга; 6 — толкатель; 7 — кулачок

Жесткость участка распределительного вала между опорами зависит не только от конструктивных размеров, но и от зазоров между опорными шейками распределительного вала и втулками. Эти зазоры увеличиваются по мере износа деталей, вследствие чего жесткость вала с течением времени уменьшается. Жесткость опоры коромысла в значительной степени зависит от момента затяжки стоек коромысел. На рис. 43 показано влияние момента затяжки стоек на общую жесткость механизма газораспределения двигателя ЗИЛ-130. При увеличении момента затяжки стоек с 7 до 11 кгс • м общая жесткость механизма повысилась на 20%.
Работа привода клапанов при высокой частоте вращения коленчатого вала была исследована во время испытания

двигателя ЗИЛ-130 на стенде. Движение клапана оценивали по трем кинематическим составляющим: перемещению, скорости и ускорению.

содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..