II. Động lực học cơ cấu
2.Tính toán và lựa chọn kích thước của xupáp
r
l
a b
hc h
Hình 18. Sơ đồ tính toán xupáp – Trong đó:
d: Đường kính thân xupáp. d1: Đường kính đĩa xupáp.
ϕ: Góc nghiêng bề mặt làm việc của xupáp, ta chọn ϕ = 100. h: Độ nâng (hay độ thụt) cực đại của xupáp.
dm: Đường kính trung bình của nón cụt.
b: Đường sinh của tiết diện lưu thông khí khi xupáp mở hoàn toàn. r: Góc lượn giữa thân và đĩa xupáp.
– Các giá trị d1 và d2 của xupáp được giới hạn bởi đường kính của xylanh D và cách bố trí xupáp trong buồng đốt. Ta không nên chọn lớn quá vì sẽ làm cản trở đường lưu thông khí dấn đến làm giảm hiệu suất đốt của động cơ.
Ta có thể tính sơ bộ lấy theo kinh nghiệm: d1= (0,42 ÷ 0,5).D ( đối xupáp hút) d1= (0,4 ÷ 0,45).D ( đối xupáp xả)
– Do góc vát bề mặt làm việc của xupap ϕ = 450 nên ta lấy d2 = 0,87.d1
– Độ nâng cực đại của xupap h = 0,25.d2/cosφ Vì để đảm bảo lưu thông bình thường thì tiết diện lưu thông cực đại fmax phải bằng tiết diện lỗ khí nạp:
fmax = π.d2.h.cosϕ
– Tiết diện lưu thông lớn nhất:
fmax = π.dm.b = π .h.cosϕ.(d2 + h.cosϕ.sinϕ)
– Để giảm sức cản thủy lực học, ta tạo góc lượn giữa thân và đĩa: r = (0,2 ÷ 0,3).d1
* Tính toán với xupáp nạp.
+ Lấy: d1 = 0,45.D = 0,46.14,88 = 6,845 cm.
+ Đường kính lỗ nạp xupáp hút: d2 = 0,87.d1 = 0,87.6,845 = 5,955 cm. + Độ nâng cực đại của xupáp:
h = 0,25.d2/cos450 = 0,25.5,955/0,707 = 2,105 cm
+ Đường kính thân xupáp: d = (0,2 ÷ 0,3).d1 = 0,25.6,845 =1,711 cm + Đường kính trung bình của nón cụt:
dm = d2 + b.sinϕ
= d2 + h.cosφ.sinφ = 5,955 + 2,105.cos450.sin450 = 6,7 cm + Tiết diện lưu thông cực đại:
fmax = π.dm.b = π .h.cosϕ.(d2 + h.cosϕ.sinϕ) Mà ϕ = 450 → f = π.h.(0,707.d2 + 0,353.h)
= 3,14.2,105.(0,707.5,955 + 0,353.2,105) = 32,74 cm2
+ Bán kính góc lượn giữa thân và đĩa xupáp: r = 0,25.d1 = 0,25.6,845 = 1,71 (cm)
* Tính toán với xupáp xả.
+ Lấy d1 = 0,45.D = 0,45.14,88 = 6,696 cm. + d2 = 0,87.d1 = 0,87.6,696 = 5,825 cm.
+ h = 0,25.d2/cos450 = 0,25.5,825/0,707 = 2,06 cm
+ Đường kính thân xupáp: d = (0,2 ÷ 0,3).d1 = 0,25.6,696 =1,674 cm + Đường kính trung bình của nón cụt: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
dm = d2 + b.sinϕ
= d2 + h.cosφ.sinφ = 5,825 + 2,06.cos450.sin450 = 6,855 cm + Tiết diện lưu thông cực đại:
= 3,14.2,06.(0,707.5,825 + 0,353.2,06) = 31,34 cm2
+ Bán kính góc lượn giữa thân và đĩa xupáp: r = 0,25.d1 = 0,25.6,696 = 1,674 (cm)