可變?nèi)紵一钊膭恿W特性研究.pdf

1、本文采用仿真技術和模擬試驗的方法對可變?nèi)紵?VCC：VariableCombustion Chamber)活塞的動力學特性進行了研究。提出了新的VCC活塞的技術方案，優(yōu)化改進了VCC活塞的結(jié)構(gòu)；通過擴充模型庫進一步完善了VCC活塞動力學仿真分析平臺；分析了影響VCC活塞動力學特性的關鍵控制參數(shù)及其它們之間的相互關系；采用VCC活塞的動力學仿真和發(fā)動機性能仿真的耦合迭代計算預測了VCC活塞的動態(tài)響應特性；分析了VCC活塞的溫度場和熱變形

2、對機構(gòu)預緊力的影響。
　　 新的VCC活塞的技術方案和優(yōu)化設計主要包括有：提出了連桿小端復位凸輪的設計，保證VCC機構(gòu)能在一個循環(huán)內(nèi)及時復位；完成了支撐盤和限位盤的型線優(yōu)化設計，進一步提高了VCC活塞的動態(tài)響應；改進了VCC機構(gòu)的預緊方式，能夠在不同預緊力的情況下保持預緊位置不變；此外，優(yōu)化后的VCC活塞的質(zhì)量減輕和結(jié)構(gòu)更簡單。
　　 進一步完善了VCC活塞的ADAMS動力學仿真分析平臺，擴充了動力學仿真模型庫。主要包括

3、有：1)構(gòu)建了新技術方案的動力學仿真模型；2)增加了連桿復位凸輪模塊；3)增加了活塞整體運動模塊；4)增加了連接螺栓結(jié)構(gòu)細節(jié)仿真；5)提出和應用了VCC活塞動力學和VCC發(fā)動機工作過程相互之間的耦合仿真迭代計算方法。
　　 采用耦合仿真分析了影響VCC活塞動力學特性的控制參數(shù)及其它們之間的相互關系。主要的控制參數(shù)包括有：預緊力大小和預緊位置、材料參數(shù)、接觸參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)等，通過對這些參數(shù)的仿真分析，確定這些參數(shù)的取值范圍，有助于

4、識別影響VCC活塞動力學特性的關鍵控制參數(shù)。同時還分析了活塞往復慣性力對VCC機構(gòu)動態(tài)響應的影響。另外還采用熱耦合有限元方法分析了VCC活塞溫度場和熱變形對VCC機構(gòu)預緊力的影響。
　　 研究表明：1)所提出的VCC活塞技術方案能夠基本滿足汽車發(fā)動機各種工況對動態(tài)響應的要求；2)所提出的VCC活塞動力學和VCC發(fā)動機工作過程耦合仿真計算方法能夠描述缸內(nèi)壓力和VCC機構(gòu)位移的相互關系；3)動力學仿真模型庫的擴充使仿真模型更加合理和