Исследования расхода газа через клапанную щель

Исследованиями расхода газа через клапанную щель, проводимыми для авиационных поршневых двигателей, было установлено, что оптимальный угол фаски ос зависит от соотношения высоты подъема клапанов к диаметру горловины его седла (h/d_r) . Эта зависимость имеет некоторую разницу для впускных и выпускных клапанов.

Для впускных клапанов гоночных мотоциклетных двигателей (h/d_r) ≈ 0,23 — 0,28, при этом угол фаски, обеспечивающий максимум расхода α = 45°, а при (h/d_r) = 0,3 — α = 50°.

Для выпускных клапанов гоночных двигателей (h/d_r) = 0,27 — 0,32, при этом оптимальный угол фаски α = 45°. Поэтому угол фаски α = 45° более распространен на гоночных двигателях, чем α = 30°, в то время как расчетное fкл больше для α = 30°, чем для α = 45° на 6 — 10%.

Преимуществом фаски с α = 45° является лучшая центровка клапана в седле, особенно при увеличении зазора между стержнем клапана и направляющей выше номинального.

При форсировке двигателей часто приходится увеличивать подъем клапана.

Это наиболее эффективно до тех пор, пока f_кл не станет больше проходного сечения горловины:

где: δ — диаметр стержня клапана. 

При полном подъеме клапана его проходное сечение будет лимитироваться проходным сечением горловины. Увеличивать f_кл больше 1,1 нецелесообразно, так как почти не повышается расход газа, но становятся значительно больше инерционные нагрузки на механизм газораспределения.

Наполнение цилиндра свежей смесью зависит не только от проходного сечения клапана, но и от времени, в течение которого открыт впускной клапан.

Наиболее полно оно характеризуется фактором «время-сечение», учитывающим не только переменную площадь проходного сечения клапана, но и продолжительность его открытия по времени, что зависит от профиля кулачка.

«Пособие механикам мотоциклов»,
А.Н.Силкин, Б.С.Карманов