Розрахунок параметрів профілю кулачка

Розрахунок проводять окремо для кулачків впускних і випускних клапанів.

В даний час поширення одержали кулачки з опуклою (трирадіусною) поверхнею, що описана кривою з радіусами r ₀, r ₁, r ₂ (рисунок 5.5, а). Працюють такі кулачки зі штовхачами, що мають плоскі чи опуклі голівки. Кулачки, що працюють з роликовими штовхачами, мають поверхні, що описані кривою з радіусами r ₀, r ₂ і з'єднані між собою прямою (тангенційний кулачок) чи увігнутою поверхнею (рисунок 5.5, б).

Величину максимального підйому штовхача h_{Т . max}, мм, приймають:

- при відсутності важеля чи коромисла h_{Т . max} = h_{КЛ. max};

- при наявності важеля чи коромисла:

(5.6)

де l_Т, l_КЛ – довжина пліч коромисла, що прилягають відповідно до штовхача і клапана, мм (див. рисунок 5.6). Відношення l_Т / l_КЛ обирається із конструктивних міркувань і змінюється в межах 0, 5…0, 96.

Рисунок 5.5 – Профілі кулачків розподільного вала

Радіуси початкової окружності кулачка r ₀, мм, приймають у діапазоні:

- при безпосередньому приводі клапана від кулачка:

r ₀ = (1, 5…2, 0) · h_{Т. max} , (5.7)

- при наявності важеля чи коромисла:

r ₀ = (1, 3…1, 8) · h_{Т. max} , (5.8)

- для двигуна з наддувом:

r ₀ = (3…4) · h_{Т. max} . (5.9)

Значення r ₂, мм, приймають:

- для опуклого профілю кулачка – із технологічних міркувань з умови:

r ₂ ³ 1, 5 мм,

- для тангенційного профілю кулачка – за формулою:

(5.10)

Рисунок 5.6 – Схеми приводів клапанів

Відстань а між центром вала і центром дуги з радіусом r ₂, мм:

а = r ₀ + h_{Т. max} – r ₂. (5.11)

Для тангенційного профілю кулачка величина r ₁ = ¥, а для опуклого профілю значення r ₁, мм, визначають за формулою:

(5.12)

де j ₀ – половина центрального кута, протягом якого клапан залишається відкритим:

j ₀ = j_К /2. (5.13)

При відсутності гідрокомпенсаторів для забезпечення теплового зазору у клапанному механізмі тильну частину кулачка виконують радіусом r_к, що менше за радіус r ₀ на величину D_кл:

r_к = r ₀ - D_кл. (5.14)