汽車專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)--汽車內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、<p>　　汽車內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一部分</b></p><p>　　同舟共濟(jì)，自強(qiáng)不息，我的汽車工程師之路4</p><p><b>　　前言4</b></p>&l

2、t;p><b>　　1 自我探索4</b></p><p>　　1.1 職業(yè)興趣4</p><p>　　1.1.1 自我評估的結(jié)果：ECR4</p><p>　　1.1.2 職業(yè)測評的結(jié)果：SRI5</p><p>　　1.1.3 職業(yè)興趣探索小結(jié)5</p><p>　　1.2 職

3、業(yè)能力6</p><p>　　1.2.1 自我評估的結(jié)果：RIC6</p><p>　　1.2.2 職業(yè)測評的結(jié)果：RIS6</p><p>　　1.2.3 360度評估結(jié)果6</p><p>　　1.2.4 職業(yè)能力探索小結(jié)7</p><p>　　1.3 職業(yè)價(jià)值觀8</p><p&g

4、t;　　1.3.1 職業(yè)價(jià)值觀測評結(jié)果8</p><p>　　1.3.2 職業(yè)價(jià)值觀小結(jié)8</p><p>　　1.4 個(gè)性特征8</p><p>　　2 了解和分析職業(yè)8</p><p>　　2.1 世界大背景8</p><p>　　2.2 國內(nèi)汽車行業(yè)行情9</p><p>　　

5、2.3 汽車行業(yè)人才需求情況9</p><p><b>　　3 匹配抉擇9</b></p><p>　　3.1 性格與愛好的匹配9</p><p>　　3.2 性格與價(jià)值取向的匹配9</p><p>　　3.3 愛好與價(jià)值取向的匹配10</p><p>　　3.4 我的職業(yè)目標(biāo)10&l

6、t;/p><p>　　3.4.1 同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院簡介10</p><p>　　3.4.2 執(zhí)行路線11</p><p>　　4 自我監(jiān)控和調(diào)整11</p><p><b>　　4.1 監(jiān)控11</b></p><p>　　4.1.1 目的11</p><p>　　4

7、.1.2 內(nèi)容要素12</p><p>　　4.2 修正方案12</p><p><b>　　5 結(jié)束語12</b></p><p><b>　　第二部分</b></p><p>　　汽車內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)13</p><p><b>　　摘　要13

8、</b></p><p>　　ABSTRACT13</p><p><b>　　1 課題背景14</b></p><p>　　1.1 配氣機(jī)構(gòu)的研究歷程14</p><p>　　1.2 配氣機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的及意義14</p><p>　　2 配氣機(jī)構(gòu)簡介15</p&g

9、t;<p>　　2.1配氣機(jī)構(gòu)概述15</p><p>　　2.2配氣機(jī)構(gòu)采用的新技術(shù)17</p><p>　　2.2.1頂置凸輪軸技術(shù)17</p><p>　　2.2.2 多氣門技術(shù)17</p><p>　　2.2.3 可變氣門正時(shí)配氣機(jī)構(gòu)(VVA)18</p><p>　　3 總布置設(shè)計(jì)1

10、9</p><p>　　3.1 氣門的布置形式19</p><p>　　3.1.1 氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)19</p><p>　　3.2 凸輪軸的布置形式19</p><p>　　3.3 凸輪軸的傳動方式19</p><p>　　3.4 每缸氣門數(shù)及其排列方式19</p><p>　　3

11、.5 氣門間隙20</p><p>　　4 配氣定時(shí)工作原理20</p><p>　　5 配氣機(jī)構(gòu)的零件和組件21</p><p>　　5.1 氣門組21</p><p>　　5.1.1 氣門21</p><p>　　5.1.2 氣門座圈25</p><p>　　5.1.3 氣門導(dǎo)管

12、25</p><p>　　5.1.4 彈簧設(shè)計(jì)計(jì)算26</p><p>　　5.2 氣門傳動組31</p><p>　　5.2.1 凸輪軸31</p><p>　　5.2.2 凸輪型線設(shè)計(jì)31</p><p>　　5.2.3 緩沖段設(shè)計(jì)33</p><p>　　5.2.4 排氣凸輪型

13、線的優(yōu)化設(shè)計(jì)33</p><p>　　5.2.5 凸輪軸進(jìn)排氣凸輪角度設(shè)計(jì)34</p><p>　　5.2.6 基本段設(shè)計(jì)34</p><p>　　5.2.7 曲軸正時(shí)帶輪與凸輪軸正時(shí)帶輪35</p><p>　　5.2.8 挺柱35</p><p>　　5.2.9 推桿35</p><

14、p>　　5.2.10 搖臂36</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)36</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)37</b></p><p><b>　　謝　辭38</b></p><p><b>　　第一部分</b></p>

15、;<p>　　同舟共濟(jì)，自強(qiáng)不息，我的汽車工程師之路</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　關(guān)于人生發(fā)展階段的論述，孔子曾在《論語?為政》中說：“吾十有五而志于學(xué)，三十而立，四十而不惑，五十而知天命，六十而耳順，七十而從心所欲，不逾矩?！甭殬I(yè)是一個(gè)崇高而又神圣的詞匯，他帶給我們榮耀與滿足，令我們的一生有所成就，讓我們在夕陽映襯白發(fā)

16、的時(shí)候有值得驕傲的回憶。</p><p>　　而職業(yè)生涯規(guī)劃就是我們掌握自己命運(yùn)的一個(gè)重要手段，我們要學(xué)會利用它，發(fā)揮它最大的潛力來為我們的職業(yè)插上翅膀，放飛我們的夢想，成就我們的未來。</p><p><b>　　1 自我探索</b></p><p>　　基本理論概括：“知人者智，自知者明”</p><p><b

17、>　　1.1 職業(yè)興趣</b></p><p>　　自我職業(yè)興趣的探索源于自我認(rèn)識，如果希望自己能在屬于自己的跑道上跑得更快更好，那么就要有一副好的裝備。正如一輛好車，起決定性作用的就是它的發(fā)動機(jī)，而我們就業(yè)的“發(fā)動機(jī)”就是我們的職業(yè)興趣。</p><p>　　1.1.1 自我評估的結(jié)果：ECR</p><p>　　1.1.2 職業(yè)測評的結(jié)果：SR

18、I</p><p>　　1.1.3 職業(yè)興趣探索小結(jié)</p><p>　　參考職業(yè)興趣測評結(jié)果，回顧我的成長經(jīng)歷，我的職業(yè)興趣逐漸清晰。無論是我家庭的影響，個(gè)人經(jīng)歷的總結(jié)，以及父母家人的教育都對我的興趣愛好產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。</p><p><b>　　家庭的影響</b></p><p>　　在農(nóng)村的童年生活讓我養(yǎng)成了樸

19、實(shí)、勤勞的作風(fēng)。由于父親是一位農(nóng)民，外加農(nóng)村的生活使得家里要自己動手修理一些生活用品，我從小就有極其良好的動手能力的培養(yǎng)。從一些桌椅板凳到小型的電子設(shè)備我都有修理、拆分、組裝的經(jīng)歷，這使得我的實(shí)踐能力比較突出。</p><p><b>　　個(gè)人經(jīng)歷</b></p><p>　　我的學(xué)習(xí)經(jīng)歷有兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。一是小學(xué)二年級的時(shí)候的一次期末考試，我得了第一（當(dāng)時(shí)是純屬意外），

20、從此父母和老師對我的定位從一個(gè)調(diào)皮愛玩的孩子轉(zhuǎn)到了愛學(xué)，努力的孩子。從此我很樂意接受這個(gè)新的定位，為此我也付出了努力，學(xué)習(xí)更加用功。而第二次是06年的高考，這其實(shí)是我人生到目前為止經(jīng)歷的最為讓人刻骨銘心的打擊。這兩件事給了我兩點(diǎn)啟示：一個(gè)人只有自己要好，要學(xué)好，別人才會認(rèn)為你會學(xué)好，能學(xué)好；還有就是不管做什么是必須要有強(qiáng)硬的實(shí)力，否則沒有人會同情一個(gè)弱者。</p><p><b>　　家庭教育</

21、b></p><p>　　由于母親忙碌于工作，對我的管理可能比較少但是她的做人的理念卻是時(shí)時(shí)的向我灌輸，就是：“一定要先做人，后做事?！边@一句話一直影響著我的學(xué)習(xí)和生活。我對這句話的理解就是，做人是做事的前提，而做事也是在做人。人的品質(zhì)影響著我們的行為舉止，而這也必將會影響到我們做事的成敗與得失。深知此理的我就潛移默化地養(yǎng)成了誠實(shí)做人，踏實(shí)做事的風(fēng)格。這也為我之后的職業(yè)取向埋下了伏筆。</p>

22、<p><b>　　1.2 職業(yè)能力</b></p><p>　　通過自我興趣的探索，我已經(jīng)能夠比較清晰地看到自己的職業(yè)傾向。但是我也清楚地明白不是每個(gè)人都可以或都有能力從事自己喜歡的行業(yè)的，這要取決于一個(gè)人的職業(yè)能力。因此，我又對自己做了職業(yè)能力的評估。</p><p>　　1.2.1 自我評估的結(jié)果：RIC</p><p>&l

23、t;b>　　各類型分析：</b></p><p>　　1.2.2 職業(yè)測評的結(jié)果：RIS</p><p><b>　　類型解析：</b></p><p>　　1.2.3 360度評估結(jié)果</p><p>　　除測評外，采用360度評估的方法，收集周圍的人對自己的通用能力的評價(jià)可以全面、客觀地了解有關(guān)自己

24、優(yōu)缺點(diǎn)、能力信息。使用優(yōu)賽生涯在線提供的360度評估輔助工具，我對自己的通用能力進(jìn)行了更深入的探索</p><p><b>　　自我評價(jià)</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：本人作風(fēng)踏實(shí)，有比較扎實(shí)的基本知識和技能，有良好的自主學(xué)習(xí)、探索和研究的能力。有較強(qiáng)的動手能力和實(shí)踐能力，有獨(dú)立的思想和善于分析的頭腦。積極上進(jìn)的進(jìn)取精神是我不斷提升自己的動力源泉。對自己的興趣愛好

25、有比較深刻的了解，并且始終向這個(gè)方面探索和塑造自己。有比較獨(dú)特的思考方式，對他人的心里有比較透徹的了解和閱讀，能很好地與他人溝通與合作。</p><p>　　缺點(diǎn)：有時(shí)過于固執(zhí)，沒有十分靈活的變通與創(chuàng)新思想，喜歡用比較有把握的方法解決問題而忽視改革與創(chuàng)新。</p><p><b>　　老師評價(jià)</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：老師對我的評價(jià)是

26、踏實(shí)與勤奮，有獨(dú)特的自我分析和規(guī)劃發(fā)展的套路，能夠很好地約束自己。目標(biāo)明確，并能有計(jì)劃地完成。</p><p>　　缺點(diǎn):創(chuàng)新能力有待提高，有時(shí)顯得比較孤僻，思考遠(yuǎn)過于交流。</p><p><b>　　同學(xué)評價(jià)</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：自制能力強(qiáng)，有極其明確的奮斗目標(biāo)與計(jì)劃。時(shí)間安排合理且實(shí)施地有章法，待人真誠友善，善于傾聽。<

27、;/p><p>　　缺點(diǎn)：有時(shí)顯得有些深沉，過于看重結(jié)果和成績。比較遵規(guī)守矩，在方法創(chuàng)新方面略有不足。</p><p>　　1.2.4 職業(yè)能力探索小結(jié)</p><p>　　參考職業(yè)能力和通用能力測評的結(jié)果，以及360度評估中身邊的人們對我的評價(jià)，我對自己的能力有了更為深刻的認(rèn)識。一方面能力的探索結(jié)果為我的職業(yè)發(fā)展路徑提供了參考；另一方面綜合分析能力和興趣的探索結(jié)果，也

28、為我下一步培養(yǎng)自己的能力提供了方向?，F(xiàn)就我的職業(yè)能力小結(jié)如下，作為未來發(fā)展的參考：</p><p>　　俗語說360行，行行出狀元。</p><p>　　沒錯(cuò)，只要愿意投入我們就一定會有回報(bào)。</p><p>　　但是，問題是我們怎們樣才能讓自己能夠很樂意地去投入，又怎樣是自己為一項(xiàng)事業(yè)奮斗一生？我想這個(gè)就是我們整個(gè)職業(yè)生涯開始之前需要深入思考的。</p>

29、;<p>　　而這也恰恰是我們做職業(yè)規(guī)劃的必要所在，有人說只要我們干我們喜歡干的行業(yè)，那么我們就肯定能夠?yàn)橹箠^斗終身，可是問題是有那么多理想的事，你喜歡干并不一定就代表你有機(jī)會或有能力干這一行。換句話說，不是人人都能夠做上自己喜歡的職業(yè)的。所以我認(rèn)為，一個(gè)真正成功的職業(yè)規(guī)劃者不是竭力去尋找自己喜歡干的職業(yè)，并為其摸索終生，到頭來一事無成；而是明確地知道自己的能力與喜好并在這兩者之間找出一個(gè)最好的平衡點(diǎn)，并要始終不渝地為自己

30、的選擇奮斗。</p><p>　　通過以上多種軟件的測試和自我以及他人對我的評價(jià)，我從中找到了自己的職業(yè)平衡點(diǎn)，我認(rèn)為我有能力也有興趣在汽車行業(yè)里干出自己的一番事業(yè)。</p><p><b>　　1.3 職業(yè)價(jià)值觀</b></p><p>　　職業(yè)價(jià)值觀代表在職業(yè)選擇過程中"我看重什么"。不同的人對職業(yè)特性的評價(jià)和取向不同，

31、這種職業(yè)價(jià)值觀的差異，會對就業(yè)方向、崗位選擇以至工作投入造成深遠(yuǎn)的影響。雖然價(jià)值觀因人而異，沒有好壞之分，但選擇符合自己職業(yè)價(jià)值觀的工作將更容易帶來成就感和認(rèn)同感。</p><p>　　1.3.1 職業(yè)價(jià)值觀測評結(jié)果</p><p>　　我最看重的價(jià)值觀是：收入高、工作內(nèi)容符合興趣愛好、容易成為該領(lǐng)域?qū)＜摇?lt;/p><p>　　1.3.2 職業(yè)價(jià)值觀小結(jié)</p

32、><p>　　參考職業(yè)價(jià)值觀測評的結(jié)果，回顧我成長中經(jīng)歷的諸多選擇過程，我對于職業(yè)價(jià)值觀有了較為深刻的理解。在生活中每當(dāng)我們面臨抉擇，需要做出決策時(shí)，價(jià)值觀會隱約地引導(dǎo)我們的行動，價(jià)值觀的澄清對于職業(yè)探索的方向和職業(yè)目標(biāo)的選擇有著重要的意義。</p><p><b>　　1.4 個(gè)性特征</b></p><p>　　人與人之間存在差異，思考、說話、

33、做事的方式皆有不同，這些差異在衣著打扮、言語表達(dá)、舉手投足間的流露，將對求職、面試、工作適應(yīng)、工作投入等就業(yè)的方方面面產(chǎn)生重要影響。根據(jù)個(gè)性特征測評的結(jié)果，我的個(gè)性特征類型是：</p><p>　　ISFJ：內(nèi)向、感知、感覺、判斷型</p><p>　　這種人忠心耿耿、一心一意、富有同情心，喜歡助人為樂。由于這種人有很強(qiáng)的職業(yè)道德，一旦覺得自己的行動確有幫助，他們便會擔(dān)起重?fù)?dān)。</p

34、><p>　　最令他們滿意的工作是，需要細(xì)心觀察和精確性要求極高的工作。他們需要通過不聲不響地在背后工作以表達(dá)自己的感情投入，但個(gè)人貢獻(xiàn)要能得到承認(rèn)。</p><p><b>　　2 了解和分析職業(yè)</b></p><p>　　通過以上一些列的測評與自評我對自己的興趣和能力都有了更深一步地了解，那么我將進(jìn)入我職業(yè)規(guī)劃的第二步，了解和分析職業(yè)。<

35、;/p><p>　　盡管有金融危機(jī)的影響，但是我相信全球的汽車產(chǎn)業(yè)必將會有一個(gè)重新振作的時(shí)刻，而且這個(gè)時(shí)刻必將不遠(yuǎn)。又出于我對汽車的獨(dú)特的愛好，我希望將來能過踏入這一行業(yè)，并能為之貢獻(xiàn)自己的一份力。那么讓我們來看看這一行業(yè)的就業(yè)前景。</p><p><b>　　2.1 世界大背景</b></p><p>　　2009年，在金融危機(jī)沖擊下，全球汽車

36、產(chǎn)業(yè)一片蕭條，包括北美、歐洲、日本等在內(nèi)的全球汽車制造業(yè)前景黯淡。全球的汽車消費(fèi)也正遭遇著史上最強(qiáng)的衰退威脅，除了中國等亞太少數(shù)地區(qū)保持了相對的增長外，北美、日本、歐洲大多消費(fèi)主力國家或地區(qū)汽車消費(fèi)都出現(xiàn)了負(fù)增長。</p><p>　　2.2 國內(nèi)汽車行業(yè)行情</p><p>　　自金融危機(jī)以來，隨著“汽車產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃”的明確提出，國家投入新能源汽車項(xiàng)目的預(yù)算為11億元，結(jié)合地方政府和企業(yè)

37、的投資，預(yù)計(jì)“十一五”期間國內(nèi)在新能源汽車方面的投入將超30億元。作為發(fā)展中國家，我國面臨的挑戰(zhàn)比發(fā)達(dá)國家會更加嚴(yán)重，我國政府高度關(guān)注新能源汽車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。在能源和環(huán)保的壓力下，新能源汽車無疑將成為未來汽車的發(fā)展方向。這對我國汽車生產(chǎn)行業(yè)而言既是挑戰(zhàn)又是機(jī)遇。</p><p>　　的確，如今的汽車行業(yè)是充滿著機(jī)遇與挑戰(zhàn)，而正是這種環(huán)境之下才會有一大批的青年才俊獲得自己發(fā)展的機(jī)會，得以證明自己的實(shí)力。</

38、p><p>　　2.3 汽車行業(yè)人才需求情況</p><p>　　目前汽車行業(yè)所需人次有技術(shù)型人才、設(shè)計(jì)人才、市場營銷指導(dǎo)人員、復(fù)合型和外向型人才等。</p><p><b>　　3 匹配抉擇</b></p><p>　　一個(gè)人職業(yè)的選擇不僅要考慮到市場的需求、個(gè)人的愛好、自身性格以及職業(yè)的回報(bào)等等，因此我將從一下三個(gè)方面

39、來進(jìn)行我的職業(yè)的匹配抉擇。</p><p>　　3.1 性格與愛好的匹配 </p><p>　　有第一部分的自我探索我已經(jīng)大致地了解了自己的性格及愛好。我的性格主要是內(nèi)向、直覺、感覺、判斷，我的愛好就是汽車以及機(jī)械方面的職業(yè)。而這些大的領(lǐng)域中有很多的職業(yè)是適合我這一性格的人群的，如。</p><p>　　從這一方面來看我如果選擇職業(yè)經(jīng)理人作為我的奮斗目標(biāo)的話是一個(gè)很

40、平衡的選擇——既符合我的性格又迎合我的愛好。</p><p>　　3.2 性格與價(jià)值取向的匹配</p><p>　　我的價(jià)值取向也在第一部分中已經(jīng)做了探索，結(jié)果是我最看重的價(jià)值觀是：收入高、工作內(nèi)容符合興趣愛好、容易成為該領(lǐng)域?qū)＜?。而收入我想是我們在這個(gè)經(jīng)濟(jì)的大背景下所必須要著重考慮的問題，因此我放在第一，而之后我就考慮了我的興趣愛好，因此我的職業(yè)選擇就是要考慮職業(yè)回報(bào)和我的就業(yè)愛好為重點(diǎn)

41、，從這方面來分析我在第一個(gè)匹配中所做的決定是可以很好的符合這一個(gè)匹配的。</p><p>　　因此繼續(xù)我繼續(xù)堅(jiān)持我的抉擇。</p><p>　　3.3 愛好與價(jià)值取向的匹配</p><p>　　愛好和價(jià)值取向都已經(jīng)在上兩個(gè)匹配中重提了，而我再次分析可以看到我的愛好和我的價(jià)值取向并不矛盾。</p><p>　　第一,中國的汽車行業(yè)已經(jīng)在逐步地啟

42、動尤其是在今年先后有很大的動作，可以相信我們的汽車產(chǎn)業(yè)必將是一個(gè)很有潛力和回報(bào)率的一個(gè)行業(yè)。</p><p>　　第二，中國的汽車行業(yè)的發(fā)展需要各種的人才，而最為缺少的就是中高端的復(fù)合型的技術(shù)管理人才，而工程師也是一個(gè)極為緊缺的高端資源。</p><p>　　第三，一個(gè)人如果做自己喜愛的工作的話會迸發(fā)出更大的工作熱情和動力，并能創(chuàng)造出更大的財(cái)富回報(bào)。</p><p>

43、;　　從這三點(diǎn)來看我的愛好與職業(yè)取向也是并肩而行，互相促進(jìn)。</p><p>　　3.4 我的職業(yè)目標(biāo)</p><p>　　經(jīng)過上述一系列的測評和分析,我將最終的職業(yè)目標(biāo)設(shè)定在國內(nèi)知名的汽車公司的工程師。為此，我必須加緊學(xué)習(xí)汽車專業(yè)知識，掌握扎實(shí)的專業(yè)技能，努力考取國內(nèi)名牌大學(xué)的車輛工程碩士研究生。經(jīng)過一番比較與篩選，結(jié)合我自身的興趣方向，我最終選定了同濟(jì)大學(xué)作為我研究生深造的理想之地。&

44、lt;/p><p>　　3.4.1 同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院簡介</p><p>　　2002年4月，同濟(jì)大學(xué)以科技創(chuàng)新和新能源汽車開發(fā)為指導(dǎo)思想，以創(chuàng)新科研機(jī)制和組織架構(gòu)為特色，成立了為中國汽車產(chǎn)業(yè)全方位服務(wù)的汽車學(xué)院。2004年9月，汽車學(xué)院全體遷入位于上海國際汽車城的同濟(jì)大學(xué)嘉定校區(qū)。在上海市政府的大力支持下，總投資4億元的新能源汽車工程中心已投入使用，現(xiàn)已成為我國新能源汽車自主開發(fā)的科技創(chuàng)新和

45、人才培養(yǎng)的重要基地。</p><p>　　學(xué)院設(shè)有機(jī)械工程一級學(xué)科博士后流動站、管理工程一級學(xué)科博士后流動站、車輛工程博士點(diǎn)、動力機(jī)械及工程博士點(diǎn)、車輛工程碩士點(diǎn)、動力機(jī)械及工程碩士點(diǎn)和車輛工程學(xué)士點(diǎn)。</p><p>　　目前，學(xué)院在職教工95人，其中教師62人，教授25名（其中22名為博士生導(dǎo)師），副教授24名。學(xué)院擁有國家“863”電動汽車重大專項(xiàng)首席科學(xué)家萬鋼教授；聘請中國工程院院

46、士郭孔輝教授為兼職博士生導(dǎo)師和大眾—同濟(jì)研究院院長；有“長江學(xué)者”特聘教授和同濟(jì)大學(xué)特聘教授各1名；并聘請多名國內(nèi)外著名汽車專家為兼職教授或客座教授。學(xué)院與德國、奧地利、美國、意大利、荷蘭等國家及中國香港、臺灣地區(qū)的政府、高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)有著廣泛的科研協(xié)作關(guān)系、學(xué)術(shù)交流和人員交流。</p><p>　　學(xué)院具有優(yōu)異的教學(xué)和科研環(huán)境。在國家有關(guān)部委、上海市政府相關(guān)部門、上海汽車工業(yè)（集團(tuán)）總公司和國外跨國公司等

47、的資助下，學(xué)院擁有世界先進(jìn)水平的汽車及發(fā)動機(jī)研發(fā)試驗(yàn)設(shè)備，如汽車轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺、汽車廢氣排放測試分析儀、汽車道路模擬振動臺，整車半消聲以及三坐標(biāo)儀等。目前正在建設(shè)上海地面交通工具風(fēng)洞中心和汽車造型研究中心，全部建設(shè)后將成為國內(nèi)國際具有一流水平的汽車產(chǎn)品研究和開發(fā)基地。目前汽車學(xué)院承擔(dān)著包括國家863科研攻關(guān)項(xiàng)目“燃料電池轎車研究”等在內(nèi)的多項(xiàng)國家重大科研攻關(guān)項(xiàng)目。學(xué)院藏有大量的國內(nèi)外圖書資料。</p><p>　　目

48、前在讀全日制本科生1018余人，碩士生300余人，博士生70余人，工程碩士生135名，中德學(xué)院碩士生22名。本科培養(yǎng)為5年制，其中一年為主修德語(二外)。碩士生培養(yǎng)2.5年制，博士生培養(yǎng)3年制。其中本科的各專業(yè)方向在四年級進(jìn)行提前攻讀碩士的選拔，經(jīng)選拔的一部分學(xué)生進(jìn)入六年半學(xué)制學(xué)習(xí)（即“4+2.5”模式），畢業(yè)后授予工學(xué)碩士學(xué)位;經(jīng)選拔的另一部分進(jìn)入中德學(xué)院攻讀碩士學(xué)位,按中德合作方式培養(yǎng)，該部分同學(xué)畢業(yè)后，可以有直接在德國攻讀博士學(xué)位

49、的資格；其他四年級同學(xué)按5年制完成學(xué)士學(xué)位。學(xué)院非常重視本科階段的大學(xué)教育，并在教育改革和創(chuàng)新方面多次獲得過國家和上海市教學(xué)成果獎(jiǎng)，并有多本教材獲得上海市優(yōu)秀教材獎(jiǎng)。</p><p>　　3.4.2 執(zhí)行路線</p><p>　　2009年5月—2010年1月 準(zhǔn)備全國碩士研究生統(tǒng)一考試；</p><p>　　2010年1月—1010年9月 準(zhǔn)備復(fù)試及本科學(xué)士學(xué)位論

50、文答辯相關(guān)事宜,并在此期間聯(lián)系與專業(yè)相關(guān)的實(shí)習(xí)單位；</p><p>　　2010年9月—2013年 認(rèn)真、勤奮的研究生學(xué)習(xí)、研究與實(shí)踐生活；</p><p>　　2010年—未來3-10年 在國內(nèi)自主品牌汽車公司工作,獲得助理工程師、工程師、總工程師的職稱，在行業(yè)內(nèi)建立一定的威信和實(shí)力，為中國汽車產(chǎn)業(yè)民族自主品牌的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量！</p><p><b&

51、gt;　　4 自我監(jiān)控和調(diào)整</b></p><p>　　在現(xiàn)代的職業(yè)領(lǐng)域中，變化是無處不在的，無論是國家的大的方針政策還是企業(yè)的各項(xiàng)計(jì)劃的實(shí)施都離不開變數(shù)。變則通，通則明，所以變通是十分常見和重要的。那么，對于我們這些從業(yè)者來說，如何來應(yīng)對這種種的變化則是我們眼前和將來伴隨我們一生的重點(diǎn)和難點(diǎn)。因此，我們要趕上時(shí)代變化的腳步，就要時(shí)刻注意周圍環(huán)境的變化，并配合自我的調(diào)整來適應(yīng)這些變化。</p&

52、gt;<p><b>　　4.1 監(jiān)控</b></p><p><b>　　4.1.1 目的</b></p><p>　　監(jiān)控是為了我們對自己制定的短期和長遠(yuǎn)計(jì)劃的實(shí)施情況的一種實(shí)時(shí)的監(jiān)督和評測，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題，努力地解決問題，為自己的規(guī)劃的真正的實(shí)施保駕護(hù)航。</p><p>　　4.1.2 內(nèi)容要素<

53、;/p><p>　　時(shí)間性 在學(xué)校期間按月評估，實(shí)時(shí)掌握自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)和進(jìn)展；參加工作后按季度進(jìn)行評估，對自己的業(yè)績進(jìn)行有條例地梳理，并整理經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　實(shí)時(shí)性 能夠很好地完成自己的職業(yè)計(jì)劃并達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，這與我們堅(jiān)持不懈的努力是分不開的，所以我們要實(shí)時(shí)地對自己進(jìn)行監(jiān)督和評測。</p><p>　　持久性 自我監(jiān)督和測評在有了實(shí)時(shí)性的保證后，就要

54、求我們有一個(gè)持久的態(tài)度，職業(yè)是我們一生的事業(yè)，那么我們就要用這一生的時(shí)間去進(jìn)行自我的監(jiān)督和測評。</p><p>　　靈活性 職業(yè)生涯中我們將會遇到很多不可預(yù)知的因素，他們將會影響我們的判斷力和執(zhí)行力，因此我們在實(shí)施過程中要有靈活的因?qū)Σ呗?，隨著外界的變化來調(diào)整自我。</p><p><b>　　4.2 修正方案</b></p><p>　

55、　對于以上我所提出的職業(yè)計(jì)劃的執(zhí)行路線，在將來的實(shí)施中遇到一些苦難或不可知因素而導(dǎo)致我無法完成預(yù)期的目標(biāo)時(shí)，我就必須要有一個(gè)修正的方案，來使得自己的職業(yè)生涯不至于陷入到混亂和迷茫當(dāng)中。</p><p><b>　　5 結(jié)束語</b></p><p>　　如果人生是一個(gè)跑道，對于每一個(gè)人來說都是一樣的長短。但是不一樣的是你掌握自己的動力和道路。如果有了很好的動力，但是道

56、路的選擇發(fā)生了偏差，那么他在自己的跑道上留下的印跡不會很長。同樣，即使一個(gè)人選對了道路但是沒有充足的動力作為保障，那么可以想象他的旅途也不會有多遠(yuǎn)。只有既選對道路又有充足的動力的人才能在自己的人生旅途上彰顯自己的魅力，譜寫最為有力和錦繡的篇章。</p><p><b>　　第二部分</b></p><p>　　汽車內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><

57、;p><b>　　摘　要</b></p><p>　　配氣機(jī)構(gòu)作為內(nèi)燃機(jī)的重要組成部分，其設(shè)計(jì)合理與否直接關(guān)系到內(nèi)燃機(jī)的動力性能、經(jīng)濟(jì)性能、排放性能及工作的可靠性、耐久性。隨著內(nèi)燃機(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

58、途徑之一。模擬計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究是內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)研究兩種重要手段。</p><p>　　關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)；配氣機(jī)構(gòu)；凸輪型線；優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The valve train is one of the most important mechanisms in a internal c

59、ombustion engine, whether the performances are good or bad, that affecting the power performance, economic performance, emissions performance of the engine, as well as affecting the reliability and wear performances of t

60、he whole engine. Along with the requests of the engine’s high power, super-speed, people demand a higher index. That is, when the engine runs under a high speed, it can still work steadily and dependably, whic</p>

61、<p>　　Key words:Internal combustion engine; Valve train; Cam profile; Optimal design</p><p><b>　　1 課題背景</b></p><p>　　1.1 配氣機(jī)構(gòu)的研究歷程</p><p>　　作為發(fā)動機(jī)的重要組成部件，配氣機(jī)構(gòu)的研究內(nèi)容從

62、最初單純的凸輪經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，發(fā)展到常將配氣機(jī)構(gòu)傳動鏈當(dāng)作完全剛性物體只進(jìn)行運(yùn)動學(xué)計(jì)算，再發(fā)展到了整個(gè)配氣機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)的綜合研究。國外自20世紀(jì)初就有許多學(xué)者開始進(jìn)行這方面的深入研究；相比而言，國內(nèi)則起步較遲，20 世紀(jì) 70 年代起才開始全面研究凸輪設(shè)計(jì)與動力學(xué)分析，研究的重點(diǎn)放在凸輪型線設(shè)計(jì)、多質(zhì)量動力學(xué)研究方面。</p><p>　　電子計(jì)算機(jī)的采用和測試技術(shù)的發(fā)展為配氣機(jī)構(gòu)動力學(xué)的研究開辟了新途徑。利用

63、電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行多方案的選擇, 并預(yù)測配氣機(jī)構(gòu)動力學(xué)的性能已經(jīng)成為有效而節(jié)省的手段。目前，國際上已有各種配氣凸輪設(shè)計(jì)軟件，國內(nèi)也出現(xiàn)了一些類似的軟件，這些軟件在速度與計(jì)算精度上都有所提高。</p><p>　　1.2 配氣機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的及意義</p><p>　　目前，隨著人們生活水平的提高，汽車、摩托車日益成為人們生活當(dāng)中重要交通工具，對機(jī)械產(chǎn)品的需求量是越來越大，產(chǎn)品質(zhì)量要求是越來越

64、高。同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品與設(shè)備也日益向高速、高效、精密、輕量化和自動化方向發(fā)展。產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜，對其工作性能的要求也越來越高，為使產(chǎn)品能夠安全可靠地工作，其結(jié)構(gòu)系統(tǒng)必須具有良好的靜動態(tài)特性。同時(shí)，設(shè)備在工作時(shí)產(chǎn)生的振動和噪聲，會損害操作者的身心健康，污染環(huán)境。因此必須對機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行動態(tài)分析和動態(tài)設(shè)計(jì)，以滿足機(jī)械結(jié)構(gòu)靜、動態(tài)特性與低振動、低噪聲的要求。這一切都要求工程師在設(shè)計(jì)階段就能精確的預(yù)測出產(chǎn)品或工程的技術(shù)性能，需

65、要對結(jié)構(gòu)的靜、動力強(qiáng)度以及溫度場等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算。為了在工程應(yīng)用中節(jié)約成本、提高設(shè)計(jì)效率、縮短設(shè)計(jì)周期，很多廠家已經(jīng)把前期的軟件模擬作為檢驗(yàn)設(shè)計(jì)成敗的一個(gè)關(guān)鍵步驟。</p><p>　　發(fā)動機(jī)在車輛中是動力部件，其性能直接影響車輛在使用中的工作狀況和可靠性。發(fā)動機(jī)的發(fā)展向著大功率輕重量的方向發(fā)展，使得其剛度不斷減少，從而加劇了發(fā)動機(jī)的振動和結(jié)構(gòu)噪聲，這類振動將直接影響發(fā)動機(jī)的壽命。因此對發(fā)動機(jī)必須進(jìn)行動態(tài)設(shè)

66、計(jì)與分析，把動態(tài)特性作為設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)。</p><p>　　配氣機(jī)構(gòu)是發(fā)動機(jī)的重要組成部分，發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)，經(jīng)常處在高溫、高壓下工作，因此氣門機(jī)構(gòu)是發(fā)動機(jī)最容易發(fā)生故障的零部件之一。而配氣機(jī)構(gòu)性能的好壞, 直接影響到發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性, 并對發(fā)動機(jī)噪聲與振動產(chǎn)生直接影響【4】。 </p><p>　　而配氣機(jī)構(gòu)的主要零件氣門既是燃燒室的組成部分，又是氣體進(jìn)、出燃燒室的通道，工作時(shí)需承

67、受很高的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷，尤其是排氣門，由于經(jīng)常受到高溫燃?xì)獾臎_刷，從而更加容易產(chǎn)生漏氣、腐蝕與燒損等現(xiàn)象，工作條件也就更為嚴(yán)酷。其后果將影響氣缸內(nèi)的換氣質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致燃燒惡化，從而降低了發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、動力性和可靠性【7】【8】。因此，對發(fā)動機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)特別是氣門進(jìn)行深入研究是非常有必要的。</p><p>　　隨著發(fā)動機(jī)強(qiáng)化程度的不斷提高, 配氣機(jī)構(gòu)已經(jīng)成為發(fā)動機(jī)發(fā)展過程中的一個(gè)重要而且困難的環(huán)節(jié)。這不只

68、是由于內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的急劇增長, 使機(jī)構(gòu)零件慣性力和振動迅速提高,而且還由于內(nèi)燃機(jī)平均有效壓力的增加。因此配氣機(jī)構(gòu)動力學(xué)的研究已經(jīng)成為研究小型高速內(nèi)燃機(jī)的重要課題。此外隨著發(fā)動機(jī)低排放、高速化的發(fā)展趨勢，對其性能指標(biāo)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，因此對配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也越來越高。</p><p><b>　　2 配氣機(jī)構(gòu)簡介</b></p>&l

69、t;p><b>　　2.1配氣機(jī)構(gòu)概述</b></p><p>　　配氣機(jī)構(gòu)是發(fā)動機(jī)的重要組成部分。它的功能是實(shí)現(xiàn)換氣過程，即根據(jù)氣缸的工作次序，定時(shí)地開啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門，以保證氣缸吸入新鮮空氣和排除燃燒廢氣。一臺內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能是否優(yōu)越，動力性是否足夠大，工作是否可靠，噪音與振動能否控制在較低的限度，常常與其配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理有密切關(guān)系。</p><p>

70、　　配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣不僅影響發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊性和制造、使用的成本，而且還決定了高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)柴油機(jī)的工作可靠性、耐久性。配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞對柴油機(jī)的性能指標(biāo)有著很重要的影響。</p><p>　　配氣機(jī)構(gòu)的功用是按照發(fā)動機(jī)每一氣缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)和發(fā)火次序的要求，定時(shí)開啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門，使新鮮充量得以及時(shí)進(jìn)入氣缸，而廢氣得以及時(shí)從氣缸排出。新鮮充量充滿氣缸的程度用充量系數(shù)來表示。充量系數(shù)越高，表明進(jìn)入氣缸內(nèi)的新

71、鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量越多，發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率越大。壓力越高，溫度越低，則一定容積的氣體質(zhì)量越大，因此充量系數(shù)越高。由于在實(shí)際工作中，壓力，溫度都有不利因素，所以充量系數(shù)總是小于1，一般在0.8—0.9。就配氣機(jī)構(gòu)而言，主要是要求其結(jié)構(gòu)有利于減小進(jìn)氣和排氣的阻力，而且進(jìn)、排氣門的開啟時(shí)刻和持續(xù)開啟時(shí)間比較適當(dāng)，使進(jìn)氣和排氣都盡可能充分。</p><p>　　一般說來，設(shè)計(jì)合理的配氣機(jī)構(gòu)應(yīng)具有良好的換氣性能，進(jìn)氣充

72、分，排氣徹底，即具有較大的時(shí)間-斷面值，泵氣損失小，配氣正時(shí)恰當(dāng)。與此同時(shí)，配氣機(jī)構(gòu)還應(yīng)具有良好的動力性能，工作時(shí)運(yùn)動平穩(wěn)，振動和噪音較小，不發(fā)生強(qiáng)烈的沖擊磨損等現(xiàn)象，這就要求配氣機(jī)構(gòu)的從動件具有良好的運(yùn)動加速度變化規(guī)律，以及不太大的正、負(fù)加速度值。</p><p>　　例如，對氣門通過能力的要求，實(shí)際上可理解為是對由凸輪外形所決定的氣門位移規(guī)律的要求。顯然，氣門開閉迅速就能增大時(shí)面值，但這將導(dǎo)致氣門機(jī)構(gòu)運(yùn)動件的

73、加速度和慣性負(fù)荷增大，沖擊、振動加劇，機(jī)構(gòu)動力特性變差。因此，對氣門通過能力的要求與對機(jī)構(gòu)動力特性的要求之間存在一定矛盾，應(yīng)視所設(shè)計(jì)發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)，如發(fā)動機(jī)工作轉(zhuǎn)速、性能要求、配氣機(jī)構(gòu)系統(tǒng)剛度大小等，在凸輪外形設(shè)計(jì)中兼顧解決。</p><p>　　配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的，四行程發(fā)動機(jī)廣泛地采用氣門式配氣機(jī)構(gòu)。氣門式配氣機(jī)構(gòu)可從不同角度分類。按氣門的布置形式不同，主要有氣門頂置式和氣門側(cè)置式；頂置氣門式的配氣

74、機(jī)構(gòu)又可根據(jù)凸輪軸的布置位置及凸輪軸數(shù)目的不同分為凸輪軸下置式、凸輪軸中置式和凸輪軸上置式。</p><p>　　側(cè)置氣門式配氣機(jī)構(gòu)的進(jìn)、排氣門設(shè)置在氣缸體的一側(cè)。氣門不但是氣體流動的通道，而且是燃燒室的組成部分，這種燃燒室只適應(yīng)于早期低壓縮比內(nèi)燃機(jī)。它不緊湊，單位燃燒室體積的表面積大，燃燒室散熱面積大，熱損失多。此外，進(jìn)、排氣道由于氣門側(cè)置拐彎增多，進(jìn)、排氣阻力大，但結(jié)構(gòu)簡單，目前只用于廉價(jià)小功率汽油機(jī)。<

75、;/p><p>　　為減少進(jìn)、排氣流通阻力，改進(jìn)換氣性能，將低壓縮比燃燒室變?yōu)楦邏嚎s比燃燒室，以提高燃燒熱效率和降低熱損失;將氣門從氣缸體上移到氣缸蓋上，因而出現(xiàn)了頂置氣門式的配氣機(jī)構(gòu)，大大的改善了內(nèi)燃機(jī)的動力型和經(jīng)濟(jì)性而廣泛采用在現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)上。</p><p>　　2.2配氣機(jī)構(gòu)采用的新技術(shù)</p><p>　　配氣機(jī)構(gòu)的作用是根據(jù)內(nèi)燃機(jī)工況的需要適時(shí)適度地開閉進(jìn)排氣

76、門，對氣缸進(jìn)行換氣。目前廣泛采用的是氣門—凸輪式配氣機(jī)構(gòu)，它具有保證氣缸密封性的優(yōu)點(diǎn)。氣門—凸輪式配氣機(jī)構(gòu)按氣門布置分側(cè)置氣門和頂置氣門機(jī)構(gòu)。現(xiàn)代發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)采用的技術(shù)主要有以下三方面：頂置凸輪軸技術(shù)，多氣門技術(shù)，可變配氣定時(shí)及氣門升程技術(shù)【11】。</p><p>　　2.2.1頂置凸輪軸技術(shù)</p><p>　　頂置氣門配氣機(jī)構(gòu)，內(nèi)燃機(jī)的充氣系數(shù)較高，燃燒室比較緊湊，內(nèi)燃機(jī)有較好的性

77、能指標(biāo)，是側(cè)置氣門機(jī)構(gòu)所不能達(dá)到的，故側(cè)置氣門機(jī)構(gòu)已被淘汰。</p><p>　　頂置氣門配氣機(jī)構(gòu)又由凸輪軸的放置位置分成凸輪軸下置型和頂置凸輪軸型。絕大部分發(fā)動機(jī)采用凸輪軸下置型，但這種機(jī)構(gòu)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生較大的慣性力和振動及噪聲，消耗較大的動力。目前的趨向是把凸輪軸放在氣門上方，省去了推桿、挺柱，稱頂置凸輪軸型(OHC)；還有些機(jī)構(gòu)將頂置凸輪軸放在氣門室罩里，凸輪直接作用于氣門上，這種機(jī)構(gòu)省去了搖臂，高速時(shí)氣門

78、工作良好，零件慣性力極小，工作平穩(wěn)。</p><p>　　頂置凸輪軸型(OHC)又可分成SHOC型和DHOC型。前者只用一根凸輪軸來驅(qū)動進(jìn)、排氣門；而后者采用兩根凸輪軸來分別驅(qū)動進(jìn)、排氣門。這種結(jié)構(gòu)適用于進(jìn)、排氣門呈V形排列的內(nèi)燃機(jī)。凸輪軸的傳動類型有三種：正時(shí)齒輪傳動、正時(shí)鏈輪傳動和驅(qū)動帶傳動。其中，正時(shí)齒輪傳動主要用于要求長壽命和大載荷的內(nèi)燃機(jī)，如船用、商用車和賽車內(nèi)燃機(jī)；正時(shí)鏈輪傳動，廣泛應(yīng)用于轎車內(nèi)燃機(jī)，

79、一般來說，它比正時(shí)齒輪傳動機(jī)構(gòu)噪音小；驅(qū)動帶傳動或齒形帶傳動是最新出現(xiàn)的傳動方式，主要用于頂置凸輪軸內(nèi)燃機(jī)上。</p><p>　　2.2.2 多氣門技術(shù)</p><p>　　配氣機(jī)構(gòu)的最新發(fā)展是改善燃料經(jīng)濟(jì)性，其關(guān)鍵在于如何提供更多的新鮮空氣，多氣門內(nèi)燃機(jī)很早就己經(jīng)出現(xiàn)了，但僅用于賽車，目的是減輕排氣門的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷，但并未能在內(nèi)燃機(jī)制造業(yè)得到推廣。意大利布加奇公司首先創(chuàng)出具有四個(gè)排

80、氣門和一個(gè)進(jìn)氣門的內(nèi)燃機(jī)。促進(jìn)多氣門內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)量迅速提高的原因在于自動控制技術(shù)的快速發(fā)展和生產(chǎn)的工藝水平越來越高，可以充分發(fā)揮多氣門配氣方案的優(yōu)越性，保證內(nèi)燃機(jī)在整個(gè)負(fù)荷和速度范圍內(nèi)形成最佳混合氣，并適時(shí)適度送入氣缸。</p><p>　　多氣門內(nèi)燃機(jī)優(yōu)點(diǎn)很明顯，如用兩個(gè)進(jìn)氣門取代一個(gè)進(jìn)氣門，流通截面加大30%左右，可大大改進(jìn)充氣系數(shù)。因此，多氣門內(nèi)燃機(jī)可以提高功率。四氣門內(nèi)燃機(jī)曲軸在中低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，扭矩一般比二氣

81、門內(nèi)燃機(jī)大10%—15%，高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)大10%—20。多氣門內(nèi)燃機(jī)不僅可以提高內(nèi)燃機(jī)功率，還可以降低燃油消耗，減少排污。據(jù)分析，四氣門內(nèi)燃機(jī)燃油消耗比二氣門內(nèi)燃機(jī)燃油消耗低%6—8%。多氣門內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)越性是二氣門內(nèi)燃機(jī)無法比擬的。因而，世界各國的內(nèi)燃機(jī)制造業(yè)都將生產(chǎn)轉(zhuǎn)向多氣門內(nèi)燃機(jī)的制造。船用內(nèi)燃機(jī)則多為四氣門配氣機(jī)構(gòu)，如PA6，620等船用機(jī)。由于新的設(shè)計(jì)技術(shù)和加工技術(shù)的應(yīng)用，不僅研制新內(nèi)燃機(jī)時(shí)間短、投產(chǎn)快，而且生產(chǎn)周期也短。90年代

82、日本多氣門內(nèi)燃機(jī)有了很大的發(fā)展，幾乎所有的新內(nèi)燃機(jī)系列都是多氣門內(nèi)燃機(jī)。美國幾大公司于1990—.1991年已開始并正在大量生產(chǎn)多氣門內(nèi)燃機(jī)。多氣門配氣方式是配氣機(jī)構(gòu)發(fā)展的大勢所趨。</p><p>　　2.2.3 可變氣門正時(shí)配氣機(jī)構(gòu)(VVA)</p><p>　　常規(guī)內(nèi)燃機(jī)配氣相位都是按內(nèi)燃機(jī)性能要求，通過試驗(yàn)確定某一轉(zhuǎn)速和負(fù)荷條件下較為適合的配氣相位，自然只達(dá)到一種轉(zhuǎn)速最為有利。然而

83、為了在更大的曲軸轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提高功率指標(biāo)，降低燃料消耗，現(xiàn)代多氣門內(nèi)燃機(jī)氣門開啟相位可以改變、升程也可以改變，稱作可變氣門運(yùn)動配氣機(jī)構(gòu)(VVA)。通過這套機(jī)構(gòu)對配氣過程的調(diào)節(jié)和控制，低、中轉(zhuǎn)速時(shí)，活塞運(yùn)動速度低，氣流動力學(xué)特性差，因而要求“縮小”相位重疊角，以減少工作混合氣倒流，保證低、中轉(zhuǎn)速時(shí)扭矩曲線形狀較好，可顯著地降低燃油消耗率。在中高轉(zhuǎn)速時(shí)，活塞運(yùn)動速度快，氣流動力學(xué)特性好，因而要求“放大”相位重疊角，廢氣排放徹底，進(jìn)氣量充分可相

84、應(yīng)增加內(nèi)燃機(jī)扭矩。顯然，采用這一機(jī)構(gòu)，可以提高內(nèi)燃機(jī)性能、降低污染、改善怠速性能。目前，可變氣門正時(shí)配氣系統(tǒng)，大致可分成兩種形式，一種稱為可變凸輪相位的配氣機(jī)構(gòu)(WT)，另一種稱為可變配氣正時(shí)及氣門升程的配氣機(jī)構(gòu)(WT&WL)。</p><p>　　當(dāng)今內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的發(fā)展趨向是，在排量不變的前提下，提高內(nèi)燃機(jī)性能指標(biāo)。不論是多氣門配氣機(jī)構(gòu)還是在此基礎(chǔ)上演化而來的可變氣門運(yùn)動配氣機(jī)構(gòu)，其基本出發(fā)點(diǎn)都是，在

85、更大范圍內(nèi)使內(nèi)燃機(jī)動力指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和生態(tài)指標(biāo)等達(dá)到最優(yōu)，這是傳統(tǒng)配氣機(jī)構(gòu)無法完成的。</p><p><b>　　3 總布置設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 氣門的布置形式</p><p>　　3.1.1 氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)</p><p>　　氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)應(yīng)用廣泛，其進(jìn)氣門和排氣門都倒掛在氣缸頂上。發(fā)動

86、機(jī)工作時(shí)，曲軸通過定時(shí)齒輪驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)到凸輪的凸起部分頂起挺柱時(shí)，通過推桿和調(diào)整螺釘使搖臂繞搖臂軸擺動，壓縮氣門彈簧，使氣門離座，當(dāng)凸輪凸起部分離開挺柱后，氣門便在氣門彈簧的作用下落座，即氣門關(guān)閉。</p><p>　　四沖程發(fā)動機(jī)每完成一個(gè)工作循環(huán)，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，各缸的進(jìn)、排氣門各開啟一次，此時(shí)凸輪軸只旋轉(zhuǎn)一周。曲軸與凸輪軸轉(zhuǎn)速比為2：1。在此，選用氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)。</p>&l

87、t;p>　　3.2 凸輪軸的布置形式</p><p>　　凸輪軸位于曲軸箱內(nèi)的配氣機(jī)構(gòu)稱為凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)。凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是凸輪軸離曲軸近，可以簡單地用一對齒輪傳動，缺點(diǎn)是零件多，傳動鏈長，整機(jī)機(jī)構(gòu)的剛度差。在發(fā)動機(jī)高速時(shí)，可能破壞氣門的運(yùn)動規(guī)律和氣門的定時(shí)啟閉。在此，選用凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)。</p><p>　　3.3 凸輪軸的傳動方式</p>

88、<p>　　凸輪軸下置、中置的配氣機(jī)構(gòu)大多采用圓柱形定時(shí)齒輪傳動。一般曲軸與凸輪軸之間的傳動只需一對定時(shí)齒輪，必要時(shí)加裝中間齒輪。為了嚙合平穩(wěn)，減小噪聲，定時(shí)齒輪多采用斜齒輪。在中小功率發(fā)動機(jī)上，曲軸定時(shí)齒輪用鋼來制造，而凸輪定時(shí)齒輪則用鑄鐵或夾布膠木制造，以減小噪聲。在此，選用齒輪傳動。</p><p>　　3.4 每缸氣門數(shù)及其排列方式</p><p>　　一般發(fā)動機(jī)都采用每

89、缸量氣門，即一進(jìn)一排的結(jié)構(gòu)。為了進(jìn)一步改善氣缸的換氣，在可能的情況下，應(yīng)盡量加大氣門的直徑，特別是進(jìn)氣門的直徑。但是，由于燃燒室尺寸的限制，氣門直徑最大一般不能超過氣缸直徑的一半。當(dāng)氣缸直徑較大，活塞平均速度較高時(shí)，每缸一進(jìn)一排的氣門機(jī)構(gòu)就不能保證良好的換氣質(zhì)量。因此，可采用4氣門，甚至5氣門的機(jī)構(gòu)，采用這種結(jié)構(gòu)后，進(jìn)氣門總的通過面積較大，充量系數(shù)較高，排氣門的直徑可適當(dāng)減小，使其工作溫度相應(yīng)降低，提高了工作可靠性。此外，采用四氣門后，

90、還可適當(dāng)減小氣門升程，改善配氣機(jī)構(gòu)的動力性，多氣門的汽油機(jī)還有利于改善HC與CO的排放性能。</p><p>　　當(dāng)每缸用兩個(gè)氣門時(shí)，為使結(jié)構(gòu)簡化，大多數(shù)采用氣門沿機(jī)體縱向軸線排成一列的方式。這樣，相鄰兩缸的同名氣門就有可能合用一個(gè)氣道，這樣有助于氣缸蓋冷卻均勻。柴油機(jī)的進(jìn)、排氣道一般分置于機(jī)體的兩側(cè)，以免排氣對進(jìn)氣加熱。在此，采用兩氣門沿凸輪軸軸線成一列的方式。</p><p><

91、b>　　3.5 氣門間隙</b></p><p>　　發(fā)動機(jī)工作時(shí)，氣門將因溫度的升高而膨脹。如果氣門及其傳動件之間在冷態(tài)時(shí)無間隙或間隙過小，則在熱態(tài)下，氣門及其傳動件的受熱膨脹勢必引起氣門關(guān)閉不嚴(yán)，從而使功率下降，嚴(yán)重時(shí)不易啟動。氣門間隙的大小一般由發(fā)動機(jī)制造廠根據(jù)試驗(yàn)確定。在冷態(tài)時(shí)，進(jìn)氣門的間隙一般為0.23—0.3mm，排氣門的間隙為0.3—0.35mm。如果間隙過小，發(fā)動機(jī)在熱態(tài)下可能發(fā)

92、生漏氣，導(dǎo)致功率下降甚至氣門燒壞。如果氣門間隙過大，則使傳動零件之間以及氣門和氣門座之間產(chǎn)生撞擊聲，而且加速磨損，同時(shí)也會使得氣門開啟的持續(xù)時(shí)間減少，氣缸的充氣及排氣情況變壞。在此，進(jìn)氣門間隙選0.25mm。排氣門間隙選0.3mm。</p><p>　　4 配氣定時(shí)工作原理</p><p>　　配氣定時(shí)就是進(jìn)、排氣門的實(shí)際開閉時(shí)刻，通常用相對于上、下止點(diǎn)曲拐位置的曲軸轉(zhuǎn)矩的環(huán)形圖來表示。如

93、下圖：</p><p>　　圖1 曲軸轉(zhuǎn)矩環(huán)形圖</p><p>　　在排氣行程接近終了，活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前，即曲軸轉(zhuǎn)到曲拐離上止點(diǎn)的位置還差一個(gè)角度時(shí)，進(jìn)氣門便開始開啟，直到活塞過了下止點(diǎn)重又上行，即曲軸轉(zhuǎn)到曲拐超過下止點(diǎn)位置以后一個(gè)角度時(shí)，進(jìn)氣門才關(guān)閉。這樣，整個(gè)進(jìn)氣行程持續(xù)時(shí)間相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角180°++。一般為10°—30°，角一般為40°—8

94、0°。</p><p>　　同樣，做功行程接近終了，活塞到達(dá)下止點(diǎn)前，排氣門便開始開啟，提前開啟的角度一般為40°—80°。經(jīng)過整個(gè)排氣行程，在活塞越過上止點(diǎn)后，排氣門才關(guān)閉，排氣門關(guān)閉的延遲角一般為10°—30°。整個(gè)排氣過程的持續(xù)時(shí)間相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角180°++。</p><p>　　5 配氣機(jī)構(gòu)的零件和組件</p>

95、<p><b>　　5.1 氣門組</b></p><p>　　a)氣門組包括氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座及氣門彈簧等零件。氣門組應(yīng)保證氣門與氣門座嚴(yán)密貼合，在高溫、冷卻和潤滑條件都較差的情況下工作時(shí)，能有足夠的強(qiáng)度并耐磨、耐腐蝕。為此，對氣門組提出以下設(shè)計(jì)要求：</p><p>　　b)氣門與氣門座應(yīng)密封；</p><p>　　c)氣

96、門能沿氣門軸心線在導(dǎo)管中作往復(fù)直線運(yùn)動；</p><p>　　d)氣門彈簧的兩端面應(yīng)與氣門桿的中心線垂直，以保證氣門頭在氣門座上不偏斜；</p><p>　　e)氣門彈簧應(yīng)有足夠的彈力和剛度，以保證氣門能迅速關(guān)閉并嚴(yán)密壓緊在氣門座上；</p><p>　　f)彈簧座的固定應(yīng)可靠。</p><p><b>　　5.1.1 氣門<

97、/b></p><p>　　氣門由頭部和桿部兩部分組成。頭部的工作溫度很高，因此，要求氣門必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐熱和耐磨能力。進(jìn)氣門的材料采用40cr，排氣門則采用4cr9si2。</p><p>　　氣門頭頂部的形狀選用平頂，平頂氣門頭結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，吸熱面積小，質(zhì)量也小，進(jìn)、排氣門都可以采用。</p><p>　　氣門密封錐面的錐角，一般做成45

98、°。氣門頭的邊緣應(yīng)保持一定的厚度，一般為1~3mm，以防止工作中由于氣門座之間的沖擊而損壞或被高溫氣體燒蝕。為了減少進(jìn)氣阻力，提高氣缸的充量系數(shù)，多數(shù)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣門的頭部直徑比排氣門的大。在此，氣門頭的邊緣厚度選1mm。</p><p>　　任一氣門開度時(shí)的氣門開啟斷面積f可以認(rèn)為就是氣門處氣體通道的最小斷面積。在常用的氣門升程不大的情況下，通常認(rèn)為這個(gè)f就是以氣門頭部最小直徑（一般等于氣門喉口直徑dh）

99、為小底，直徑dt為大底，為斜高的截錐體的測表面積。</p><p><b>　　圖2 氣門截面簡圖</b></p><p>　　上圖示氣門口的基本尺寸及其通道斷面積：</p><p>　　式中為氣門密封錐面的錐角，取=45°。由上式可知，在氣門尺寸一定時(shí)，氣門口通道斷面積與氣門升程有直接關(guān)系。由于它們都是時(shí)間的函數(shù)，因此，氣門開啟“時(shí)

100、間值”可以用積分式（毫米秒）表示。</p><p>　　可用豐滿系數(shù)來評價(jià)氣門機(jī)構(gòu)的時(shí)間斷面，豐滿系數(shù)定義為氣門通路的平均斷面面積與最大通過斷面積之比。。時(shí)間值與豐滿系數(shù)用來表示氣門的通過能力。在同一氣流速度下，此參數(shù)越大，進(jìn)氣量就越大。</p><p>　　通常有：進(jìn)氣門喉口直徑dhi=（0.40——0.45）D=38——42.75mm,取為38 mm</p><p&

101、gt;　　排氣門喉口直徑dhe= (0.35——0.40)D=33.25——38 mm,取為34mm</p><p>　　進(jìn)氣門頭部直徑dvi=(0.42——0.50)D=39.9——47.5mm,取為44mm</p><p>　　排氣門頭部直徑dve=(0.37——0.42)D=35.15——39.9mm,取為36mm</p><p>　　進(jìn)氣門直徑di=(0.3

102、2——0.50)D=30.4——47.5 mm,取為46mm</p><p>　　排氣門直徑de=(0.80——0.85)di=36.8——39.1 mm,取為38mm</p><p>　　圖3 氣門相對升程與流量的關(guān)系</p><p>　　圖4 馬赫指數(shù)與容積效率</p><p>　　氣門相對升程與進(jìn)氣流量間的關(guān)系如圖3。因此，一般取進(jìn)氣門

103、升程hi=（0.26——0.28）46=11.96——12.88mm，取hi=12mm；排氣門升程為he=(0.28——0.32)de=10.64——12.16mm,取he=12mm。</p><p>　　氣門口的時(shí)面值在氣口和氣門尺寸決定后，主要決定于氣門升程曲線的形狀，同時(shí)也與發(fā)動機(jī)的配氣相位有關(guān)。提高氣門的開啟速度、加寬配氣定時(shí)都能夠提高氣門通過能力。但是，在氣道中的氣體流動過程中決定氣體通過氣門的阻力的大

104、小有一系列的因素。進(jìn)氣門頭部向桿過渡部分的形狀、氣門座內(nèi)孔的形狀、氣道內(nèi)氣門導(dǎo)管處的形狀以及氣體的流速等都影響氣體流動阻力，從而影響氣門的實(shí)際通過能力。</p><p>　　氣門出氣體的通過能力可以用進(jìn)氣馬赫數(shù)與流量系數(shù)的比值，即馬赫數(shù)Z來評價(jià)。試驗(yàn)表明，當(dāng)Z>0.6時(shí)，充氣效率就大大下降，如圖4所示。設(shè)計(jì)中校核發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)速時(shí)的馬赫指數(shù)，保證Z<0.5-0.6。</p><p&g

105、t;　　式中D——?dú)飧字睆剑珼=95mm；</p><p>　　a——進(jìn)氣門口處的聲速m/s；</p><p>　　g——重力加速度，g=9.8m/</p><p>　　k——絕熱指數(shù)，k=1.4；</p><p>　　R——?dú)怏w常數(shù)，R=287J/Kgk；</p><p>　　To——進(jìn)氣門的絕熱溫度，To=293K

106、；</p><p>　　Vm——活塞平均速度，Vm=4.8m/s；</p><p>　　m——進(jìn)氣平均流量系數(shù)；</p><p>　　=1.45=1.45=1.450.26=0.378</p><p>　　所以a==1074.1176m/s</p><p><b>　　Z=<0.60</b>

107、</p><p>　　這時(shí)的充氣效率在0.90左右，符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　氣門的主要尺寸是氣門頭部直徑和氣門總長度，其中氣門頭部直徑根據(jù)氣缸換氣良好的要求應(yīng)盡可能大，進(jìn)、排氣門的頭部直徑根據(jù)相關(guān)的資料已經(jīng)確定。而氣門總長度完全取決于氣缸蓋及氣門彈簧的高度。一般希望盡量縮小氣門總長度以降低發(fā)動機(jī)的總高度。一般l=(1.1—1.3)D。在此取l=105mm。</p>

108、<p>　　氣門桿部直徑應(yīng)該足夠大，以利于熱的傳出和承受可能產(chǎn)生的側(cè)向力。當(dāng)氣門有搖臂或擺桿驅(qū)動時(shí)，側(cè)向力很小，一般取，這里取。</p><p><b>　　頭部的結(jié)構(gòu)尺寸</b></p><p>　　頭部除影響氣體的流動阻力外，還關(guān)系到它的結(jié)構(gòu)剛度、重量、溫度和制造工藝，從而關(guān)系到它的使用壽命。進(jìn)氣門頭部端面為平頂，氣門座合面錐角45°。進(jìn)氣門

109、頭部最大直徑為44mm，排氣門頭部最大直徑為34mm。進(jìn)氣門、排氣門頭部厚度為3.50.1mm。</p><p><b>　　桿部</b></p><p>　　進(jìn)氣門桿直徑，排氣門桿直徑。進(jìn)氣門長度，排氣門長度。氣門桿尾部用鎖夾槽和錐形卡塊與上彈簧座的結(jié)合必須是可靠的，且保證不能降低桿身的強(qiáng)度。</p><p><b>　　材料<

110、;/b></p><p>　　進(jìn)、排氣門工作條件不同，對材料的要求也不同。進(jìn)氣門使用溫度較低，排氣門工作溫度高，由于氣門工作條件苛刻，因此對氣門材料要求較高。在此選用的進(jìn)氣門材料為40Cr。為提高桿部和密封錐面的耐磨性，采用了高頻淬火工藝，桿部表面采用工藝鍍鉻工藝。因鎖夾處是氣門的薄弱環(huán)節(jié)，為了提高該鎖夾處的疲勞強(qiáng)度，采用滾壓強(qiáng)化處理。</p><p>　　排氣門采用了國內(nèi)較成熟的兩

111、種材料對焊工藝。即頭部材料為奧氏體鋼硅鉻鋼4Cr9Si2，桿部材料為馬氏體鋼4Cr10Si4Mo頭部和桿部采用摩擦焊接，排氣門桿部采用厚鍍鉻，可改善桿部和導(dǎo)管的耐磨性。桿端部采用了高頻淬火，排氣門密封錐面采用堆焊鉆基合金，用以增加耐磨性。氣門桿端面與搖鈴摩擦，應(yīng)有很高的耐磨性。</p><p>　　5.1.2 氣門座圈</p><p>　　柴油機(jī)有的是進(jìn)、排氣門座均用鑲嵌式，有的只鑲進(jìn)氣門

112、座，這是因?yàn)椴裼蜋C(jī)的排氣門與氣門座常能得到由于燃燒不完全而夾雜在廢氣中的柴油、機(jī)油以及煙粒等潤滑而不致被強(qiáng)烈地磨損；但是柴油機(jī)的進(jìn)氣門面臨的情況則完全不同，從導(dǎo)管漏人的機(jī)油很少，而且柴油機(jī)有較高的氣體壓力，加上進(jìn)氣門的直徑大，容易變形，這些因素都將導(dǎo)致進(jìn)氣門座的磨損加劇。氣門座與氣缸蓋的工作溫度、材料膨脹系數(shù)不同，必須仔細(xì)確定他們間的配合尺寸。經(jīng)驗(yàn)表明，氣門座外徑過盈達(dá)氣門座外徑的0.002—0.0035左右即可。鋁缸蓋時(shí)應(yīng)取上限。此外