Механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания

Механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет снизить шум механизма газораспределения. Одно из вентиляционных отверстий 8 коробчатого кожуха (КК) 6 размещено на пересечении проекций на КК 6 главной оси инерции проекции объема, заключенного в КК 6, на плоскость , перпендикулярную осям шкивов 1 и 2 с КК 6. Момент инерции объемя относительно главной оси максимален. Вентиляционное отверстие 8 м.б. размещено на пересечении проекций на КК 6 главных осей инерции проекции объема. Выполнение вентиляционного отверстия 8 вблизи зон виброскоростей колебаний лицевой панели КК 6 и соответственно вблизи зон узлов давлений низщих собственных форм воздушного объема предотвращает интенсивное «звучание лицевой панели КК 6 и «высвечивание звука из объема под КК 6 вследствие расположения вентиляционного отверстия 8 в узлах низших форм давлений воздушного объема, где звука «не слышно . 4 з.п. ф-лы, 20 ил. (Г (Л со 4 Ci 00 СО ГО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 02 В 77 13; Г 02 Г 7 00, Г 01 L 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1 :, Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ екций на КК 6 главной оси инерции проекции объема, заключенного в КК 6, на плоскость, перпендикулярную осям шкивов 1 и 2 с

КК 6. Момент инерции объема относительно главной оси максимален. Вентиляционное отверстие 8 м.б. размещено на пересечении проекций на КК 6 главных осей инерции проекции объема. Выполнение вентиляционного отверстия 8 вблизи зон виброскоростей колебаний лицевой панели КК 6 и соответственно вблизи зон узлов давлений низших собственных форм воздушного объема предотвращает интенсивное «звучание» лицевой панели КК 6 и «высвечивание» звука из объема под КК 6 вследствие расположения вентиляционного отверстия 8 в узлах низших форм давлений воздушного объема, где звука «не слышно». 4 з.п. ф-лы, 20 ил.

Фиг. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4043809/25-06 (22) 27.03.86 (46) 23.10.87. Бюл. № 39 (71) Волжское объединение по производству легковых автомобилей и Тольяттинский политехнический институт (72) М. И. Фесина, А. В. Фролов, Г. И. Сергеев и P. Н. Старобинский (53) 621.43 (088.8) (56) Заявка ФРГ № 1122767, кл. 46 с 16/01, опублик. 1962. (54) МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет снизить шум механизма газораспределения. Одно из вен тиляционных отверстий 8 коробчатого кожуха (КК) 6 размещено на пересечении про„„SU„„1346832 А 1!

346832

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроснию, а именно к механизмам газораспределения двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является снижение шума механизма газораспределения.

На фиг. 1 представлен механизм газораспределения ио осям валов, разрез; на фиг. 2 то же, со стороны лицевой панели; на фиг. 3 — кожух механизма (уирощенный вариант в виде прямоугольного параллелепипеда); на фиг. 4 — эпюра распределения полей давлений воздушного об.ьема, заключенного в кожухе, на низшей собственной резонансной продольной форме колебаний; на фиг. 5 — то же, на поперечной форме колебаний; на ()>иг. 6 — то же, для второй формы продольных колебании; на фиг. 7 — то же, для второй формы поперечных колебаний; на фиг. 8-- упрощенная схема лицевой панели кожуха (форма панели прямоугольная); на фиг. 9-эпюра распределения звуковых давлений по продольной стороне панели на низшей (иерьой) собственной резонанснои вибрационной форме; на фиг. 10 — то же, ио поперечной стороне панели; на фиг. 11 то же, ио продольной стороне панели на второй низшей вибрационной форме; на фиг. 12 — — то же, по поперечной стороне панели; на фиг. 13 и 14 --- эпюры распределения виброскоростей лицевой панели на низшей собственной резонансной форме колебаний; на фиг. 15 и 16 — характер виброперемещений лицевой панели ири ее колебаниях на низшей собственной резонансной форме; на фиг. 17 — перфорированная лицевая панель в статике; на фиг. 18 -- то же, в динамике (ири перетекании воздушной среды сверху — — из зоны повышенного (+) давления, вниз — — в зону пониженного (— -) давления; на фиг. 19 — то же (при перетекании воздушной среды снизу — из зоlIbl IIoI3bIIIleHIIoI o (+) давления, вверх — — в зону пониженного (-) давления; на фиг. 20-схема оптимизации месторасположения вентиляционных отверстий.

Механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания содержит ведущий 1 и ведомый 2 шкивы, бесконечный приводной элемент 3, в частности зубчатый ремень, ведущий 4 и ведомый 5 валы (соответственно коленчатый и кулачковый распределительный), коробчатый кожух 6, установленный IIa корпусе двигателя 7. снабженный вентиляционными отверстиями 8, и натяжной ролик 9, установленный на оси 10.

В качестве примера выполнения конструкции первоначально целесообразно рассмотреть вариан г кожуха 6, имек>щего форму правильного параллелепипеда (идеальный случай), rlpeдставленный на фиг. 3.

Б результате рассмотрения 3IIK>p давлеIiH1i (фиг. 4 — -7) выявляется необход1(мость

13ыи(>. 1и(. ни я одного из отв("pcTHH 8 Ilep((орации кожуха 6 напротив геометрич cKo30

1. х)

З5 Последний же (фактически статический момент площади) равен нулю только тогда. когда нулевая линия проходит через центр тяжести площади проекции.

Аналогичные заключения справедливы

40 для форм, описывающих распределение вибронапряжений в кожухе 6, а их узлы совпадают как раз с иучностями виброскоростей.

Зона совпадения узловых линий давления низших продольных и поперечных форм

45 колебаний с зоной максимума виброскоростей панели реализуется как раз вблизи центра тяжести проекции панели (для используемых в настоящее время кожухов 6 постоянной толщины).

Первые собственные частоты внутренних

50 обьемов для используемых в настоящее время форм кожухов 6 достаточно хрошо коррелируются с площадью проекции панели и лежат в пределах

F = (0,5...1,0) с/2;/Г, где F — площадь проекции, с — скорость звука.

С учетом сказанного, для определения оптима IbHolo (с акустической точки зрения) месторасположения вентиляционных отверс

10 J5

ro центра (или центра тяжести объема) параллелепипеда, так как именно в этом месте размещены узловые (нулевые) значения звукового давления на наиболее низших собственных формах воздушного объема, заключенного в полости кожуха 6. При этом (фиг. 18 — -19) также наиболее эффективно компенсируются поля давлений по обеим сторонам лицевой панели кожуха 6 на первой вибрационной моде.

Аналогичным образом осуществляется оптимизация месторасположения отверстий 8 в узлах второй собственной формы давлений воздушного объема и одновременно в пучностях виброскоростей для второй вибрационной формы.

В результате остальные четыре отверстия 8 расположены напротив центров тяжести условных квадрантов, образованных пересечением продольных и поперечных плоскостей, пересекающихся в геометрическом центре кожуха 6.

На практике, как правило, кожух 6 имеет более сложную геометрическую форму.

Оптимизация месторасположения отверстий

8 в этом случае осуществляется исходя из того, что зона виброскоростей и зона узлов давлений тяготеют к центру тяжести проекции панели, так как распределение давлений в собственных формах удовлетворяет соотношению ортor ональности (. (11= = 0.

Для первой формы распределение давлений вдоль оси координат близко к линейному, тогда интервал (1) пропорционален интегралу

134683"

f5

Фог).1!у,га пзооретени г

55 тий 8 производятся следующие операции (фиг. 20). Проектируется объем кожуха 6 на торец двигателя, на котором закреп Iea кожух 6 (эта плоскость перпендикулярна осям шкивов). Определяются главные оси инерции проекции объема, а также центр тяжести проекции объема. Найденные проекции проектируются в обратную сторону на поверхность кожуха 6. На пересечении проекций на кожух 6 главных осей инерции проекций объема необходимо разместить вентиляционное отверстие 8.

Это общий случай определения месторасположения отверстия 8. Расположение остальных отверстий определяется аналогичным образом. Только в этом случае проектируется не весь объем кожуха 6, а объемы каждой из геометрических фигур, образованной продольными и поперечными плоскостями, пересекающимися в центре тяжести объема кожуха 6 и ограниченной частью внешнего контура кожуха 6.

На практике не всегда удается оптимизировать по акустике размещение всех вентиляционных отверстий 8. В этом случае неоптимальным образом расположенные отверстия 8 могут быть снабжены звукопоглощающим воздухопроницаемым материалом, например пористым сетчатым материалом. Окончательное определение уточненных положений зон максимумов виброскоростей и узлов давления и далее мест их наиболее эффективного пересечения может быть определено при помощи виброшупов и акустических зондов экспериментальным способом.

Механизм газораспределения работает следующим образом.

Возбуждение конструкций кожуха 6 механизма газораспределения возникает из-за звукового излучения от вибрирующих агрегатов и поверхности двигателя, охваченного кожухом 6, пульсаций давлений воздушного объема, заключенного в кожухе 6, обусловленных вибрирующими и движущимися элементами, а также из-за вибрации стыковочных зон кожуха 6 с излучающими поверхностями. Причем, последняя причина возбуждения кожуха устраняется достаточно хорошо и эффективно путем применения вибропоглощающих прокладок в зонах стыка.

Под воздействием названных причин кожух 6 совершает интенсивные колебания, в особенности сильные на собственных резонансных частотах. На резонансных режимах колебаний на лицевой поверхности кожуха 6 образуются зоны максимальных (пучности) и минимальных (узлы) давлений (фиг. 8 — 16). Зоны, в которых локализуются пучности, являются основными шумообразующими участками кожуха, так как они формируют поля давления вследствие максимальных вибраций этих зон и выталкивания и втягивания воздуха, прилеГя !Оп)его K э1 им зоl! а м В ()Ое стОрог1ы О

3TIIX зон. В !303:IN Ill!!OX! 01) ьсме II01 кОжххом 6 также формируются поля давлений на собственных резонансных формах этого объема, связанные с геометрическими параметрами (размсрамп) этого Объема.

Выполнение Heнтиляционных отверстий 8 (фиг. 3) вблизи зон виброскоросгей колебаний лицевой панели кожуха 6 и соответственно вблизи зон узлов давлений низ!ппх собственных форм воздушного объема пр»дотвращает интенсивное «звучание» стенки (лицевой панели) кожуха 6 вследствие акустического короткого замыкания между лицевой и обратной сторонами вибрирующей лицевой стенки кожуха 6 через венти.!яционные отверстия 8 за счет оптимального с акустической точки зрения) расположения отверстий 8 на кожухе 6, а также предотвращает «высвечивание» звука из объема под кожухом 6, которое является наиболее интенсивным на резонансных часТоТах воздушного обьсма (на его низших резонансных формах) вследствие оптимального расположения отверстий 8 -- в узлах низших форм давлений воздушного объема, где звука «не слышно».

1. Механизм газораспределения двпгare ля внутреннего сгорания, содержащий ведущий и ведомый валы и установленные на

IIHx соответственно ведущий и ведомый шкивы, связанные между собой при помощи бссконечного приводного элемента и помещенные в коробчатый кожух, установленный на корпусе двигателя и снабженный вентиляционными отверстиями, отличан)гггггггся тем, что, с целью снижения шума, одно из отверстий размещено на пересечении проекции на кожух главной Оси инерции проекции объема, заключенного в кожухе, на плоскость, перпендикулярную осям шкивов с кожухом, причем момент инерции объема относительно глав!гой осп максимален.

2. Механизм по и. !. от.гичающш)ся тем, что отверстие размещено на пересечении проекций на кожух главных осей инерции проекции объема.

3. Чеханизм по пп. 1 и 2, отличаюи(ийся тем, что по меньшей мере одно из отверстий размещено на пересечении главной оси инерции проекции объема геометрической фигуры, образованной продольнoH и поперечной плоскостями, пересекающим!1ся в центре тяжести объема кожуха, ограниченной частью внешнего контура кожуха, с последним, причем момент инерции фигуры относительно главной оси максимален.

1346832

4. Механизм по пп. — -3, от,гичающийся тем, что по меньшей мере олно из отверстий снабжено звукоизочирующим воздухопрон и наем ы м элементом.

5. Механизм Ilo пп. 1 — -4, отличаюи<ийс» тем, что звукоизолирующий элемент выполнен из пористого сетчатого материала.

1346832

1346832

Фиг.!7

Фиг.18

Фиг.19

;еоекция на нонг х Проекция еяоднойоси пяоекцЧР центра такесгпц инерции cdae u юзека

ПРоенция центра тяжести

ОФъег 1а

- /7роенция яооной оси р pdae/ a

Кожух

Пяоскость, лерпен3инуянрная ocean аяо

Рие. 20

Составитель В. Славников

Редактор А. Ворович Текред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 4654!34 Тираж 503 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4