Профилирование безударного кулачка Курца

Безударный кулачок Курца обеспечивает в современных быстроходных двигателях непрерывность кривой ускорения хода h толкателя клапана и относительно плавное изменение усилий в звеньях МГР.

На рис. 17.2 приведено построение профиля кулачка Курца с плоским толкателем, а на рис. 17.3 – законы его изменения: высоты подъема (рис. 17.3, а), скорости (рис. 17.3, б) и ускорения (рис. 17.3, в).

Профиль кулачка (см. рис. 17.2) начинают строить с проведения окружности r_н, а также окружности с радиусом r_к=r_н-S, где S суммарный зазор в системе МГР.

На этом участке угол поворота Ф₀, где происходит выбор теплового зазора МГР по кривой ¼ волны косинусоиды. Затем рабочий угол j₀ поворота кулачка и подъема толкателя разделяется на три угла j₀=Ф₁+Ф₂+Ф₃: Ф₁ – участок положительных ускорений по кривой – ½ синусоиды, Ф₂ – начальный участок отрицательных ускорений по кривой ¼ волны синусоиды и Ф₃ – основной участок отрицательных ускорений – часть параболы. При этом соотношение между углами: Ф₀:Ф₁:Ф₂:Ф₃ »0,24:0,2:0,06:0,5 для суммарного угла Ф₀+j₀.Участок А₀А кулачка строят по ординатам рис. 17.2, а через 1°угла Ф₀ или рассчитывая его по формуле мм.

Затем на участках Ф₁, Ф₂, Ф₃ через 1° снимают значения графика h_тх и откладывают величины A_iB_i на соответствующих по углу j лучах. В полученных точках проводят перпендикуляры к лучам и получают огибающую профиля кулачка Курца. При этом график на рис. 17.2, а желательно масштабировать, увеличив его размеры в десять раз относительно величины хода толкателя h_тх или выполнить расчеты по формулам (8.29); (8.30); (8.31) [1, с. 319].

При профилировании данного кулачка исходные параметры:

1. Угол действия кулачка j₀.

2. Максимальный подъем клапана h_{r max}.

3. Скорость толкателя в конце участка сбега V_r0k = 0,008…0,022 мм/град).

4. Относительная деятельность участков разгона и замедления:

Ф₁= (0,33...0,67)(Ф₂ +Ф₃); Ф₂ = (0,1...0,25) Ф₃; (17.10)

j₀ =2 (Ф₁+Ф₂ +Ф₃) рад.

Кулачки Курца работают с плоским толкателем.

Безударные кулачки с профилем «полидайн»

Чтобы исключить влияние упругих колебаний в приводе МГР, закон подъема клапана задают полиномом, а требуемый для его воcпроизведения закон перемещения толкателя h_T, учитывающий наличие упругих колебаний привода, получают путем дифференцирования полинома с учетом податливости элементов МГР и после преобразования имеют

. (17.11)

В уравнение входит угловая частота вращения кулачкового вала w_к. Поэтому такие кулачки используются в двигателе с ограниченным диапазоном изменения режимов работы. В уравнение входят силы, массы, упругие контакты и ускорения.

Приведенные конструкции МГР обеспечивали работу двигателя с постоянными фазами газораспределения и величины подъема клапана на всех скоростных режимах работы двигателя.

Современные ДВС, как правило, оснащаются специальными устройствами регулирования фаз газораспределения и подъема клапанов. Регулирование осуществляется командами от электронного блока управления (бортового компьютера) в зависимости от режимов работы двигателя. Применяют либо гидромеханические, либо электромагнитные механизмы.