內燃機配氣機構噪聲發(fā)生機理研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代發(fā)動機不斷地向高速高強度方向發(fā)展,配氣機構振動與噪聲逐漸成為發(fā)動機設計者所關心的問題。其不僅對發(fā)動機性能有影響,而且對發(fā)動機可靠性和壽命也有極大的影響。因此,設計性能良好的配氣機構系統(tǒng)以保持發(fā)動機動力性同時減少機件之間沖擊、振動與噪聲,這一直以來是發(fā)動機設計者所關心的課題。本文以某單缸四沖程風冷式發(fā)動機配氣機構為研究對象,從試驗分析和動力學仿真分析兩方面對該配氣機構噪聲發(fā)生機理進行了全面的分析和研究。本文首先通過試驗的方法識別出

2、該配氣機構主要噪聲源。根據(jù)其噪聲發(fā)生機理建立配氣機構幾何模型、多體動力學模型,通過虛擬試驗仿真,分析噪聲產(chǎn)生大小的影響因素。最后,依據(jù)噪聲影響因素的分析結果,給出相應的改進措施。試驗結果表明發(fā)動機低速時配氣機構噪聲主要由氣門間隙敲擊引起的,而高速時主要由氣門落座時撞擊引起的。通過噪聲的頻率特性分析,進一步明確了該配氣機構噪聲產(chǎn)生機理。其主要原因是由于部件之間的頻繁撞擊使得部件產(chǎn)生振動,從而輻射噪聲。通過虛擬試驗仿真發(fā)現(xiàn),發(fā)動機轉速是影響

3、氣門沖擊的因素之一,分析了各個轉速下氣門撞擊力規(guī)律,并以此驗證了模型正確性。通過分析配氣機構的振動特性,結果表明了氣門產(chǎn)生的沖擊過大主要是由于凸輪型線及其參數(shù)選擇不合理引起的。通過凸輪型線各個參數(shù)對氣門沖擊影響規(guī)律的分析,利用Matlab優(yōu)化工具箱對凸輪型線進行了最優(yōu)化設計。采用正交試驗設計方法取得最優(yōu)凸輪設計方案。最后,對凸輪改進方案進行虛擬試驗仿真評價,結果表明凸輪改進之后氣門沖擊減小效果明顯?？傊?本文既探討了配氣機構沖擊影響因素