柴油機配氣機構動力學分析及凸輪型線優(yōu)化設計.pdf

1、配氣機構作為內(nèi)燃機的重要組成部分，其設計合理與否直接關系到內(nèi)燃機的動力性能、經(jīng)濟性能、排放性能及工作可靠性、耐久性。隨著內(nèi)燃機強化程度的不斷增加，配氣機構的工作條件日益惡化，在保證充氣效率的同時，提高配氣機構的工作可靠性，如動力學特性、機構的振動與噪聲及疲勞破壞等成為一個重要研究方向。配氣凸輪是配氣機構的核心部分，凸輪型線設計是配氣機構優(yōu)化設計的重要途徑之一。
　　 本論文以某國產(chǎn)柴油機下置式配氣機構為研究對象，分析了配氣機構的

2、動力學特性，并進行了凸輪型線的優(yōu)化設計。
　　 首先，在AVL-ExciteTD軟件中，輸入原凸輪升程表，擬合成升程曲線，然后進行運動學特性分析。原凸輪加速度曲線已不能保證連續(xù)光滑，進氣門在最大正加速度處有加速度曲線突變，排氣門在負加速度段有加速度曲線突變，會引起發(fā)動機噪聲加大、凸輪磨損加劇、降低發(fā)動機性能。對原機凸輪進行優(yōu)化，設計出多項動力凸輪和分段函數(shù)凸輪。新設計出的凸輪型線，改善了凸輪挺柱間的接觸應力和油膜潤滑效果，提高了

3、配氣機構的可靠性。
　　 其次，利用Pro/e軟件求取其質量；利用有限元軟件Nastran求取剛度參數(shù)；在AVL-ExciteTD軟件中建立配氣機構多質量模型分別使用原凸輪、多項動力凸輪和分段函數(shù)凸輪，進行動力學特性對比。詳細分析了不同凸輪型線對氣門運動規(guī)律，氣門落座力，凸輪與挺柱接觸應力等主要參數(shù)的影響。
　　 最后，研究了氣門間隙、氣門彈簧剛度、轉速三個主要參數(shù)變化時對配氣機構動力學特性的影響。氣門間隙越大，對配氣機