обеспечения оптимального теплового режима. Гильза цилиндра изготовлена из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Головка цилиндра, цилиндр и картер имеют «чернение». Благодаря бочкообразной форме поршня и овальной юбке удалось получить хорошую приработку поршня по всей поверхности.

Двигатель РМЗ-640 снегохода «Буран» с ОПК на впуске, дополнительными продувочными каналами и автоматически изменяющейся фазой впуска имеет два цилиндра (правый и левый) с впускными 3 и выпускными 7 каналами (рис. 5.10). Внутри цилиндров перемещаются поршни 8. Впускной коллектор состоит из переходника / к карбюратору, выполненного в виде диффузора, и корпуса 2 установки лепестковых клапанов, выполненного с общим входом и двумя расходящимися впускными каналами 3. В корпусе 2 помещены два полнопоточных чегырехлепестковых клапана 10 впуска. Впускные каналы 3 заканчиваются впускными окнами и двумя дополнительными продувочными каналами, направленными под углом 30° к оси цилиндров 4. В поршнях 8 напротив впускных окон выполнены четыре впускных и перепуск- ных окна 6. Продувочные каналы 5 сообщаются с кривошипной камерой 9.

Рис. 5.9. Цилиндр двигателя «Восход-250 СКУ-5»:

/ - выпускной канал; 2 - основные продувочные каналы; 3 - гильза цилнндра; 4 - рубашка цилиндра; 5 - дополнительный продувочный канал; 6 - впускной канал; 7 - дополиительиый впускной канал; 8 - впускное окно

Рис. 5,10, Двигатель РМЗ-640 о ОПК на впуске 162

5.2. СХЕМЫ И КОНСТРУКЦИИ ОПК

ОПК должен обеспечивать: достаточную площадь проходного сечения при наименьших гидравлических потерях; быстроту открытия при небольших перепадах давления; своевременность закрытия; герметичность в закрытом состоянии; постоянство направления движения потока; необходимую надежность; управляемость потока смеси. Создание клапана, отвечающего всем этим требованиям для двигателя, работающего на скоростных режимах с п < 10 ООО МИН"*, задача очень сложная и требует специальных исследований.

Первые ОПК были очень просты по конструкции (см. рис. 2.3). Основные причины, препятствовавшие широкому использованию пластинчатых клапанов в двухтактных карбюраторных ДВС, - значительное их газодинамическое сопротивление и недолговечность пластин, что особенно характерно для первых клапанов с пластинами, устанавливаемыми под углом 90° к направлению потока. Применение клапана, расположенного наклонно, во многом облегчило решение этих проблем. Затем стали изготовлять двигатели с лепестковым двусторонним V-образным клапаном с двумя окнами, соединенными патрубком с карбюратором, а для повышения мощности число лепестков удваивали. Создавались клапаны коробчатого сечения с лепестками, расположенными с четырех сторон и с одной, в виде пирамиды и т. п. Предлагались различные сочетания и комбинации лепестков в клапане.

Изготовители двигателей для картингов и лодочных моторов значительно усовершенствовали ОПК и улучшили работу двигателей. Повышение надежности пластинчатых клапанов может быть обеспечено, если поверхность седла клапана выполнить криволинейной. Радиус кривизны выбирают из соотношения Rll = = 5 ... 7,5, где R - радиус рабочей поверхности седла; / - длина плоской упругой пластины от места ее закрепления. Эта же цель может быть достигнута, если продольное сечение пластины клапана выполнить клинообразной формы с уменьшением толщины свободного конца.

Для двигателей мотоциклов «Восход-ЗМ», «Восход-.ЗМ-Спорт» «Восход-200», «Восход-250 СКУ», «ИЖ-Юпитер-5», снегохода «Буран» изготовляется четырехлепестковый клапан (рис. 5.11, а). Особенностью этого клапана является то, что он целиком выполнен из пластмассы и пластины клапана садятся на необрезиненную поверхность в отличие от конструкции зарубежных клапанов. Пластина клапана с применением лазерной технологии разрезана на два лепестка по числу окон для прохода топливовоздушной смеси. Имеется ограничитель амплитуды подъема конца лепестков.

Для двигателей мотоциклов «Восход-175 СМБ-3», «Восход-200», «ИЖ-Планета» создан шестилепестковый клапан, конструкция которого аналогична предыдущей. Только ширина входного сечения клапана увеличилась с 42 до 57 мм (площадь входного сечения S* !6S

Рио. 5.11. .Ьпеетковый ОГЩг

• чегырехл=иесткоиый; б - ДВул.1еосс-т.4о..г.1я, I пластина; J - ограакчихаль; креиежьье

была больше на 23,85 %), число иноа дал хода смеси и лепестков возросло ди шести. Цля двигателей мотоциклов «Восход-250 СК1-5» в основном впускном канале применен чешрех-лепестковый клапан, а в дополнительном BHvcKHOM канале -~ двухлепесгковый (рис. 5,11, б).

Конструкции рассмотренных клапанов, раз» меры, материалы деталей определены в результате стендовых испытаний двигателей и .юдовых исп/лтанйй мотоциклов и снегоходов.

5.3. ВЫБОР МАТЕРИАЛА ДЛЯ ЛЕПЕСТКОВ КЛАПАНА ВПУСКА

Проблемы снижения газодинамического сопротибчсйия ап впуске и повышении наделности пластин клапана решают1я выбором материалов лля пластин и корпусов клапанов. Спечует отметить, что в насчоящее время отсутствует однозначное решение по выбору материала для лепестков Пластины кл.чианон [Ьирма Бримсвик изготовляет из стального пружинного .материала тол щиной 0,15 мм, а лепестки клапанов для .тодочных двигителей - -из стали и бернллневой бронзы. Фирма Бендикс (США) получает лепестки т пружинной стали нли пластика, а фирма КавасйК!? из эпоксидного стекловолокна, меламнна, из пластика с впрессованным тканым материалом. На мод. RD 4()0 фирмы Mtiaa лепестки выполнены из материалов переменной жесткости. На моделях 175 фирмы Хускварна пластины получены из фиброгласса Прнмеиенне .этого материала, по мнению фирмы, свптг,иг }ю мини яут Do.HMOiKijocrb зь;л;/да т строя двигателя. На иоцелях R.M 250Т фирмы Сузуки п;!астинчагый клапан с ipcfin леп1=;ст-каьш изготовл.-л и-; стеклчволокна.

Ар.млровакная пластмасса, из которой многие фирмы ирпн: водят лепестки клапанов, имеет лучшее соотношение плсал а жесткости, чем яржинная ст;нп> Эти лепестки ьа такой плясТ мччсы могут обеспечшъ и пхя.тиючнАт быстроту от)ц:>ыгия, и вьь сокую ауГ!Л1ГГ"ду по-:(нятия без •-шпнзпднакпп.его закрытия. Ле пески !С,."!.дилн.)!-, ;,;1Я HeKoipbiA перечкслукаы-Х ;чце:\ея п-!Г<1Т0В ляют также ил кррозионно-стойкой пружинной сгнлп. По iif)!-, ВЫСОКИХ ча.-:->:а>.: вргидеиия клапаны с такн-п1 лепе1тками подвергаются угГа.чГК.ТНО/лу разруШ!;НИЮ. Для ВЪС..п-ГПборГгТНЫХ л,вн-

гагелей .10печ;си обычно получают и.? ирочиых :эл.у( гнчных n-iacT-масс. Например, кроссовая модель KX42U фиььи:* КавасакИ) 164

В.2. Режим термообработки и свойства сталей

Примечание. 0.- предел текучести; а- предел прочности при растяжении; 65 - относигельиое удлинение, закалочная среда иасло.

выпущенная в 1980 г., имела шестилепестковый клапан с пластмассовыми лепестками и впрессованным тканым материалом.

Для обеспечения долговечности работы пластин клапанов необходимо исключить возможность резонанса при их работе. Отстройка системы от резонанса осуществима только в том случае, когда источник колебаний имеет узкий ограниченный диапазон частот. Тогда можно спроектировать конструкцию так, чтобы ее собственные частоты были значительно выше или ниже резонансных. Но у двухтактных ДВС диапазон возбуждения так велик, то резонансные частоты в конструкции клапана или невозможно, или просто нецелесообразно отстрапьатг,.

Анализ существующих материалов, условий работы пластин клапанов, а также известных конструкций ОПК гюзволил выбрать для дальнейших исследований четыре группы магериалоз: 1) пружинные стали и сплавы; 2) лавсан (полпэтилентерефталат), пили-амидные пленки и пластмассы; 3) фенплоны; 4) сгеклотекстолиты.

К первой группе относятся преимущественно углеродистые и легированные стали перлитно!о класса (dOC2A, 65Г, 70С2ХА, У7А ... У12А). Другую группу исследованных материалов со-cтaвляJШ мартенситно-стареющие стали (ЗбНХТЮ, i2X18H, 12Х18Н10Т). Углеродистые и легированные rrajni, и1)пмеияем1.1е для пружин, обычно, имеют новышеиное содержание yiJiepoii,a (0.4 ... 1,2 %). Для обеспечения высоких упруго vh к до,п ности пружины из углеродистой и легироаапной CTaj.M пидвер-гаюг "прочпснию в резу.1ьтаге мартепсптого прсир.иисЬия и хо.додцой пластической деформаи.чи. Д,1я повышения пред?.Д()В упругости и сопритивления уста.К)«-т>; аружипм из уг-кр(.дисгоЗ ста,(и подвергаю» обычно закалке отпуском, ci>тпчагий, за-каляй с итнускоя или изсаермиче» кии закалке. Рек->;.!еь ).уедш»! xepDOoopatwTKa и свойства углерод.-1стой аружмнниё стали ооГ и 6U(-.;2A цриьедеиы в табл. 5.2,

1-1зсу£ермическоц .закалкой стали б!)(",2/\, мо-кни улучшить пластичность и вязкость при ьысоких !;рочнос:гны.х. свойствах Кро.ме того, после изотермической з-дкалк.". сопротив.;1е1!ис усталости ч

ударному разрушению поввшается. В мартенситно-стареющих сталях благодаря равномерному распределению дислокаций, получаемому как при мартенситном превращении, так и в результате начальных стадий старения, обеспечивается исключительно большое сопротивление малым пластическим деформациям при высоких прочностных и пластических свойствах.

Особый интерес для пружинных сплавов представляет сочетание наклепа и старения. Совмещение процессов наклепа и старения обеспечивает высокое упрочнение материала. Однако обеспечить полную равномерность и одновременность превращения во всем объеме тонколистового материала пластин ОПК очень трудно. Для этого необходимо специализированное производство. Были исследованы возможности применения в качестве пластин ОПК термообработанной упрочненной пружинной ленты из стали 65Г, 60С2А, 70С2ХА. Лента отличается высокими точностью размеров, прочностью, качеством обработки поверхности в результате шлифовки и полировки, что определяет ее хорошую сопротивляемость хрупкому и усталостному разрушению. Сопротивление усталости повышается шлифованием не только поверхности, но и кромок ленты, или получением закругленных кромок вследствие сплющивания под валками заготовки. Из термообработанной ленты изготовляют пружины сравнительно простой конфигурации. После операций вырубки, гибки производят низкий отпуск при 473 ... 573 К для снятия напряжений.

Лавсан представляет собой сложный полиэфир, используемый в качестве сырья для изготовления волокон и пленок. Для получения лепестков клапанов используют ориентированную пленку разной толщины (0,5 ... I мм). В табл. 5.3 приведены физико-механические свойства таких пленок из лавсана. Пленки из лавсана отличаются стойкостью к действию слабых щелочей, смазочных материалов, жиров, эфиров.

Фенилон относится к ароматическим полиамидам. Изделия из фенилона по механической прочности, жесткости, твердости, стойкости к ударным нагрузкам, износостойкости при трении, сопротивлению уста.дости прозосходят изделия из большинства промышленных пластмасс. Изделия из фенилона характеризуются стабильностью фи.чико-механических свойств при повышенных температурах. Верхний предел рабочих температур для этих изделий составляет 523 К и более.

Пресс-материал фенилон может быть трех модификаций: П. С1 и С2. Он предназначен дл.ч получения пластмассовых изделий с повышенной прочностью методами прямого прессования и пресс-литья. Пластмассовые образцы, полученные методом прямого прессования, у.човлетворяют требованиям, приведенным втабл. 5.3. Изделия, полученные методом пресс-лптья, обладают более высокими прочностны.мя свойствами и фор.лоустойчивостью по сравнению с прессованными. Фенилон отчичаетс.ч высоким сопротнвле-н.ием усталости даже при иовышеигЕых температурах. Изделия

§

м lb га о,

га 9 р

ill lis il

o"

« я

cp S

11 <

«о

5§

°1 о

I со

• со f-. а) о

§

00 00

о ю 1гэ

та гп

Sill

g « м

« g «

=o Й Й Ч S ю 2

etc n g.

-< cm •

<n ю 00

°i i

o> о

. co

<n о 00

5> s

13 Й

I. « ra в "

:ooo

o-§4-4V/V/R

g - S

о a. С

il..

к a.ta

"si

4 IT o.

ra L..

s « Й § 8

ta n

s s s о a ?,S,5

m о v

веэн

s о.