考慮發(fā)動(dòng)機(jī)耦合振動(dòng)影響的配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性分析.pdf

1、配氣機(jī)構(gòu)作為往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，其性能的好壞對發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能、振動(dòng)噪聲、可靠性、燃油經(jīng)濟(jì)性以及排放等將產(chǎn)生直接影響。同時(shí)，配氣機(jī)構(gòu)也是發(fā)動(dòng)機(jī)中重要的振動(dòng)噪聲源，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)朝著高轉(zhuǎn)速、低排放和輕型化的方向發(fā)展，配氣機(jī)構(gòu)的振動(dòng)和噪聲問題日趨嚴(yán)重，由此對配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析提出了更高的要求。本文以國內(nèi)某款汽油機(jī)為研究對象，對其配氣機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了研究。主要研究工作包括：
　　采用集中質(zhì)量動(dòng)力學(xué)的分析方法，建立了配氣機(jī)構(gòu)的集

2、中質(zhì)量動(dòng)力學(xué)模型。針對雙頂置凸輪軸式（DOHC）配氣機(jī)構(gòu)，建立了凸輪軸的彎曲振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)以及閥系組單元的3+N自由度的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)集總參數(shù)這一建模思想，借助經(jīng)驗(yàn)公式、有限元軟件以及實(shí)驗(yàn)測定等手段，確定了模型的系統(tǒng)參數(shù)，并對配氣機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了求解計(jì)算。
　　在發(fā)動(dòng)機(jī)有限元模型基礎(chǔ)上，利用AVL軟件中的Power Unit模塊和Timing Drive模塊建立了考慮發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)耦合影響的配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真模型，計(jì)算得到發(fā)動(dòng)機(jī)

3、在6000rpm下配氣機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性。通過與不考慮發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)耦合振動(dòng)影響的配氣機(jī)構(gòu)單體動(dòng)力學(xué)模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比分析，明確了系統(tǒng)耦合對凸輪-挺柱接觸應(yīng)力、凸輪軸扭轉(zhuǎn)及彎曲振動(dòng)、氣門開啟及落座過程中的振動(dòng)沖擊、氣門落座后的殘余振動(dòng)、氣門彈簧顫振的影響機(jī)理。
　　考慮凸輪軸-凸輪軸承座的接觸力、氣門彈簧力以及氣門落座力，以及燃?xì)鈮毫飧咨w結(jié)構(gòu)振動(dòng)的影響，基于有限單元法建立氣缸蓋（包括凸輪軸承在內(nèi)）的瞬態(tài)響應(yīng)分析模型，預(yù)測了氣缸蓋