КОЛЕБАНИЯ В ПРИВОДЕ КЛАПАНОВ ДВИГАТЕЛЯ ЗИЛ-130

  Главная      Учебники - Двигатели     Автомобильный двигатель ЗИЛ-130 (А. М. Кригер) - 1973 год

 поиск по сайту           правообладателям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

КОЛЕБАНИЯ В ПРИВОДЕ КЛАПАНОВ ДВИГАТЕЛЯ ЗИЛ-130 - ЧАСТЬ 2

 

 

 



Перемещение клапана измеряли при помощи индукционнотрансформаторного датчика с длинной катушкой и двумя секционированными обмотками. Размер секции и общая длина обмоток были выбраны такими, чтобы линейный участок характеристики датчика составлял ±6 мм. Конструктивная и электрическая схемы этого датчика показаны на рис. 44.
 

 

 

 

 

 

Рис. 44. Схемы датчика перемещений клапана: а — конструктивная; б — электрическая

 

 

 

 

Рис. 45. Блок-схемы устройства для измерения скорости клапана:
а — структурная; б — эквивалентная; 1 — датчик скорости;
2 — магазин сопротивлений;
3 — катодный осциллограф;
4 — светолучевой осциллограф

 

 


Датчик представляет собой катушку, на которую намотаны обмотки питания 1 и 3\ секции обмотки питания включены последовательно. Поверх обмотки питания расположены вторичные обмотки 2 и 4. Секции этой обмотки включены, как это видно из рисунка, по напряжению навстречу друг другу. Вследствие этого при нахождении сердечника 6 в среднем положении э. д. с., наведенные в секциях вторичной обмотки, одинаковы и вычитаются. Напряжение, снимаемое с этой обмотки, равно нулю. При откло-нении сердечника от среднего положения в первой и второй секциях вторичной обмотки возникают различные э. д. с. На выходе вторичной катушки появляется напряжение, пропорциональное отклонению сердечника от среднего положения. Фаза напряжения зависит от направления перемещения.

Характеристика описываемого датчика линейна на участке хода сердечника, равном 0,2 длины катушки.

Датчик питается переменным током частотой 8,5 кГц. Вторичное напряжение усиливается усилителем переменного тока и выпрямляется фазочувствительным детектором; полученное постоянное напряжение после дополнительного усиления используется для регистрации, например, шлейфовым осциллографом. Для

уменьшения рассеивания поверх катушки датчика укреплен ма-гнитный экран 5 из мягкого железа. Чтобы уменьшить потери на вихревые токи, на сердечнике и экране сделаны продольные разрезы, параллельные оси катушки.

Скорость перемещения клапана измеряли с помощью индукционного датчика скорости. Конструктивно этот датчик, имеющий только одну катушку, выполнен в том же корпусе, что и датчик перемещений. В качестве сердечника использован цилиндрический магнит из сплава магнико. При перемещении магнита в катушке индуктируется напряжение, пропорциональное скорости перемещения магнита, а следовательно, скорости перемещения клапана. Развиваемое им напряжение Vд = 190 мВ при скорости перемещения 1 м/с. Схема включения датчика показана на рис. 45.

Максимальную скорость перемещения клапана контролировали непосредственно при осциллографировании. С этой целью при отключенном шлейфе на экране катодного осциллографа определяли амплитуду скорости. Затем датчик отключали и на вход осциллографа подавался от источника регулируемого напряжения переменный ток при амплитудном значении напряжения Uк, рав-ным амплитуде скорости на экране осциллографа.

 

Ускорение клапана акл измеряли малогабаритным пьезоэлектрическим датчиком, чувствительность которого аД = 1,975

Датчик использовался с комплектом аппаратуры, состоящим из предварительного усилителя, блока питания и генератора качающейся частоты. Для согласования высокоомного выхода предварительного усилителя с низким сопротивлением шлейфа осциллографа служил балансный усилитель на транзисторах с очень малым выходным сопротивлением, работавший от аккумуляторной батареи (напряжение 24 В). Схема измерения ускорения приведена на рис. 46.

 

 

 

Максимальное ускорение клапана контролировали тем же методом, что и максимальную скорость. Одновременно устанавливали и масштаб записи. С этой целью при записи на катодном и светолучевом осциллографах регистрировали ускорения акл по максимальным отклонениям луча. После проведения записи при отключенном шлейфе на вход катодного осциллографа подавалось переменное напряжение с амплитудным значением Uк, равным максимальному отклонению луча при записи ускорения.

 

 

 

 

 

Рис. 46. Блок-схема устройства для измерения ускорения клапана:

1 — датчик ускорения типа 4335;
2 — предварительный усилитель типа 1606; 3 — блок питания типа 2801; 4 — согласующий усилитель типа УМО-1; 5 — светолучевой осциллограф; 6 — катодный осциллограф; 7 — генератор качающейся частоты тина 1017

 

 

Исследования показали, что диаграмма подъема клапана не отражает динамической картины состояния газораспределительного механизма при больших частотах вращения коленчатого вала. Лишь при частоте вращения распределительного вала 1800 об/мин (п = 3600 об/мин) наблюдается слабо выраженный повторный подскок клапана при посадке (рис. 47, а). В то же время из диаграммы скорости клапана (рис. 47, б) следует, что уже при частоте вращения распределительного вала 1600 об/мин (п — 3200 об/мин) имеется повторный подскок клапана. Искажения плавной линии изменения скорости указывают на появление в приводе клапанов значительных колебаний. Эти колебания особенно хорошо видны на диаграмме ускорения клапана (рис. 47, в). Частота этих колебаний (около 700 Гд) соответствует частоте колебаний привода клапанов как одномассовой системы.

После полной посадки клапана возникают быстрозатухающие (с частотой 4 кГц) колебания вследствие удара клапана при посадке, являющиеся собственными колебаниями клапана.

Чтобы устранить повторные подскоки клапана при посадке, была установлена клапанная пружина большей жесткости, применен демпфер-антнвибратор на клапанной пружине серийного производства и изменен профиль кулачка.

В результате изменения профиля кулачка и применения демпфера-антивибратора значительно улучшились кинематические ха-рактеристики привода клапанов. Повторные подскоки клапана при посадке наблюдаются при частотах вращения, значительно превышающих рабочие. Новый профиль кулачка, обладая практически таким же время-сечением, как и серийный, не ухудшил энергетических и экономических показателей двигателя.

 

 

 

 

 

Рис. 47. Осциллограммы движения клапана двигателя ЗИЛ-130:

а — подъем клапана; б — скорость клапана; в — ускорение клапана (в долях g); 1 — повторный подскок клапана

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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