發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì).pdf

1、配氣機(jī)構(gòu)作為發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，其設(shè)計(jì)合理與否直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性能、排放性能及工作的可靠性、耐久性。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)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(yùn)行的條件下仍然能夠平穩(wěn)、可靠地工作，因而對其配氣機(jī)構(gòu)提出了更高的要求。配氣凸輪型線是配氣機(jī)構(gòu)的核心部分，配氣凸輪型線設(shè)計(jì)是配氣機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要途徑之一。模擬計(jì)算凸輪型線使之與發(fā)動(dòng)機(jī)性能相匹配是研究優(yōu)化配氣機(jī)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(xiàn)基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地總結(jié)了發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀，對配氣凸輪評價(jià)指標(biāo)以及配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析做了較詳細(xì)的研究。通過應(yīng)用AVL TYCON軟件，建立了本項(xiàng)目汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)模型，并進(jìn)行了計(jì)算分析，找出了原配氣機(jī)構(gòu)存在的問題，并結(jié)合廠家對發(fā)動(dòng)機(jī)性能匹配的要求，改進(jìn)設(shè)計(jì)了配氣凸輪型線。通過GT-POWER對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行性能仿真計(jì)算，換改進(jìn)設(shè)計(jì)的凸輪型線后，發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定功率、最大轉(zhuǎn)矩均比原機(jī)有所提高，達(dá)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(jī)臺架試驗(yàn)證實(shí)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(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型，計(jì)算分析表明原機(jī)進(jìn)、排氣門開啟和關(guān)閉不夠迅速，進(jìn)、排氣門升程豐滿系數(shù)和時(shí)間斷面值低，不利于發(fā)動(dòng)機(jī)獲得較高的充氣效率；進(jìn)、排氣氣門的最大躍度值超過了正常的范圍，使整個(gè)配氣機(jī)構(gòu)的振動(dòng)加??；進(jìn)、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(jìn)、排氣凸輪與挺柱間的潤滑系數(shù)偏小，因此進(jìn)、排氣凸輪與挺柱的液體動(dòng)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(jìn)設(shè)計(jì)的措施和途徑。 (2)對配氣凸輪型線設(shè)計(jì)的主要影響因素的探討，并提出了優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。重新設(shè)計(jì)了進(jìn)、排氣凸輪型線。采用新設(shè)計(jì)的凸輪型線后，配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)特性得到改善，解決了原機(jī)配氣機(jī)構(gòu)存在的問題。 (3)應(yīng)用GT-POWER軟件對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行性能仿真模擬計(jì)算，結(jié)果顯示改進(jìn)后發(fā)動(dòng)機(jī)的