發(fā)動機配氣機構(gòu)優(yōu)化改進設(shè)計.pdf

1、配氣機構(gòu)作為發(fā)動機的重要組成部分，其設(shè)計合理與否直接關(guān)系到發(fā)動機的動力性能、經(jīng)濟性能、排放性能及工作的可靠性、耐久性。隨著發(fā)動機高功率、高速化，人們對其性能指標(biāo)的要求越來越高，要求其在高速運行的條件下仍然能夠平穩(wěn)、可靠地工作，因而對其配氣機構(gòu)提出了更高的要求。配氣凸輪型線是配氣機構(gòu)的核心部分，配氣凸輪型線設(shè)計是配氣機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的重要途徑之一。模擬計算凸輪型線使之與發(fā)動機性能相匹配是研究優(yōu)化配氣機構(gòu)的一種重要手段。 本文在充分研究

2、了與本研究課題相關(guān)的國內(nèi)外文獻基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地總結(jié)了發(fā)動機配氣機構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀，對配氣凸輪評價指標(biāo)以及配氣機構(gòu)運動學(xué)、動力學(xué)分析做了較詳細的研究。通過應(yīng)用AVL TYCON軟件，建立了本項目汽油機配氣機構(gòu)運動學(xué)及動力學(xué)模型，并進行了計算分析，找出了原配氣機構(gòu)存在的問題，并結(jié)合廠家對發(fā)動機性能匹配的要求，改進設(shè)計了配氣凸輪型線。通過GT-POWER對發(fā)動機進行性能仿真計算，換改進設(shè)計的凸輪型線后，發(fā)動機標(biāo)定功率、最大轉(zhuǎn)矩均比原機有所提高，達到

3、了廠家的預(yù)期目標(biāo)要求，目前正在新凸輪型線的加工過程中，之后我們將通過樣機臺架試驗證實本研究結(jié)論的正確性。本文主要研究工作包括： (1)應(yīng)用AVL TYCON軟件建立了相應(yīng)的配氣機構(gòu)運動學(xué)和動力學(xué)模型，計算分析表明原機進、排氣門開啟和關(guān)閉不夠迅速，進、排氣門升程豐滿系數(shù)和時間斷面值低，不利于發(fā)動機獲得較高的充氣效率；進、排氣氣門的最大躍度值超過了正常的范圍，使整個配氣機構(gòu)的振動加??；進、排氣凸輪與挺柱的接觸應(yīng)力較大，使得凸輪與挺柱

4、的磨損大；進、排氣凸輪與挺柱間的潤滑系數(shù)偏小，因此進、排氣凸輪與挺柱的液體動力學(xué)潤滑條件不理想。本文針對這些問題提出了配氣凸輪型線改進設(shè)計的措施和途徑。 (2)對配氣凸輪型線設(shè)計的主要影響因素的探討，并提出了優(yōu)化設(shè)計方案。重新設(shè)計了進、排氣凸輪型線。采用新設(shè)計的凸輪型線后，配氣機構(gòu)運動學(xué)、動力學(xué)特性得到改善，解決了原機配氣機構(gòu)存在的問題。 (3)應(yīng)用GT-POWER軟件對發(fā)動機進行性能仿真模擬計算，結(jié)果顯示改進后發(fā)動機的