汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)凸輪型線及配氣相位的優(yōu)化研究.pdf

1、我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，汽車的保有量不斷增大，汽車給人們的生活提供便利的同時(shí)，也帶來(lái)了城市交通擁堵、環(huán)境污染、油價(jià)上漲等問題。國(guó)家采取了很多措施來(lái)解決這些問題;應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)來(lái)改善汽車的性能，是一種積極有效的方法。
　　 配氣機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部分之一，其性能的好壞直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和排放性能以及整車的舒適性。車用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的工況選擇不同的配氣相位，可以提升發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。配氣機(jī)構(gòu)屬于高速凸輪機(jī)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)副接觸位置

2、的動(dòng)力學(xué)情況比較復(fù)雜，用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行精確的計(jì)算和設(shè)計(jì)是比較困難的，配氣機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法，是該研究領(lǐng)域比較先進(jìn)的技術(shù)，可以通過(guò)建立模型分析解決復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)問題。
　　 本文首先建立發(fā)動(dòng)機(jī)充氣燃燒數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位。模擬可變配氣相位的工作原理，通過(guò)正交選型，并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，分別選取不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下的最佳的配氣相位，優(yōu)化氣門重疊角，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率，使發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)工況范圍內(nèi)的性能都有所提高。根據(jù)性能比較可以

3、看出，經(jīng)過(guò)優(yōu)化的凸輪型線和配氣相位具有良好的均衡性，中高速性能有所提升，低速時(shí)的性能也有所改善，為發(fā)動(dòng)機(jī)配氣相位進(jìn)一步的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供了參考。
　　 其次，分別創(chuàng)建發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)單閥系的單自由度和多自由度的動(dòng)力學(xué)模型，進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真。針對(duì)優(yōu)化后的凸輪型線，采用多項(xiàng)式凸輪和動(dòng)力學(xué)修正等方法，為了實(shí)現(xiàn)豐滿系數(shù)的最優(yōu)化，從氣門運(yùn)動(dòng)升程、速度、加速度和受力情況來(lái)分析凸輪與挺柱間的潤(rùn)滑效果和接觸應(yīng)力，以及是否存在氣門彈簧并圈和氣門飛脫反跳