发动机配气机构及链传动系动力学分析及性能优化

发布时间：2017-04-12 09:11

  本文关键词：发动机配气机构及链传动系动力学分析及性能优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 配气机构控制发动机进排气过程,直接影响着发动机的性能和可靠性。随着发动机的性能要求不断提高,研究发动机配气机构动力学特性具有十分重要的意义。本文对凸轮顶置式四气门配气机构工作过程进行了分析,应用专业分析软件AVL/TYCON建立了配气机构动力学模型和链传动模型,对其动态特性进行了仿真和分析,并对配气机构研究较为关注的问题凸轮—挺柱间接触应力做了深入研究。 1.应用TYCON软件对该配气机构建立了动力学模型,目的性地分析了怠速、额定转速以及某些常用转速下的动力学特性。通过定性、定量的分析,判断该配气关键动力学性能的优劣,依据国际通用评价标准,对其进行评估,并探求了优化策略。 2.依托TYCON软件的强大功能,对影响凸轮—挺柱接触应力的因素做了定量分析。采用了“控制变量法”,选定考查对象,在发动机真实工况下评测其动态特性,并直观地给出规律曲线,发掘出临界点,制定策略加以避免或限制。 3.对链传动系的动力学模拟结果进行了进一步研究,利用FFT技术做出频谱特性图,得出关键特性在发动机各阶次下的响应,分析“多边形效应”及发动机基频在各工况下的影响因子大小,评价“多边形效应”的影响区域。
【关键词】：配气机构 接触应力 凸轮型线 多边形效应 频谱分析 有限元
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TK403
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 绪论13-24
• 1.1 配气机构的新发展13-19
• 1.1.1 顶置凸轮轴技术13-14
• 1.1.2 多气门技术14-15
• 1.1.3 可变气门正时配气机构(VVA)15-18
• 1.1.4 无凸轮电液驱动配气机构18-19
• 1.1.5 液压挺柱配气机构19
• 1.2 配气机构模拟分析技术19-23
• 1.2.1 凸轮型线设计技术19
• 1.2.2 配气机构动力计算技术19-20
• 1.2.3 配气机构的优化设计20-23
• 1.3 本课题的研究意义及主要内容23-24
• 第二章 配气机构动力学分析的计算原理24-42
• 2.1 计算程序简介24-25
• 2.2 计算程序原理和结构25-27
• 2.2.1 TYCON 原理和结构25-27
• 2.3 计算程序的控制方程27-41
• 2.3.1 单质量模型动力学计算28-33
• 2.3.2 配气机构二质量模型33-37
• 2.3.3 凸轮与挺柱接触应力的动力学计算37-39
• 2.3.4 气门弹簧刚度计算39-40
• 2.3.5 凸轮轴强度与刚度计算40-41
• 2.4 本章小结41-42
• 第三章 配气机构单阀动力学建模42-69
• 3.1 发动机单阀系配气机构(SVT)模型的建立42-43
• 3.2 建模过程43-54
• 3.2.1 TYCON 建模思路43-44
• 3.2.2 TYCON 动力学模型44-45
• 3.2.3 刚度计算45-52
• 3.2.4 转动惯量计算52-54
• 3.3 配气机构动力学分析评价54-59
• 3.3.1 配气机构单阀系动力学计算分析考虑的主要内容55-56
• 3.3.2 配气机构单阀系SVT 典型的动力学问题56
• 3.3.3 配气机构单阀系SVT 动力学计算的内容及评价56-59
• 3.4 动力学结果分析59-67
• 3.4.1 凸轮—挺柱接触应力59-63
• 3.4.2 凸轮与挺柱间的飞脱问题63-64
• 3.4.3 进排气阀落座反跳64-66
• 3.4.4 气门弹簧有效圈运动特性66-67
• 3.5 本章小结67-69
• 第四章 配气机构动力学模型建立69-91
• 4.1 建模过程69-77
• 4.1.1 凸轮轴轴段质心坐标69-70
• 4.1.2 凸轮轴当量质量70-71
• 4.1.3 轴段阻尼71-72
• 4.1.4 二阶截面矩72-73
• 4.1.5 凸轮质心的确定73-75
• 4.1.6 凸轮配气相位与发火顺序75-77
• 4.2 动力学结果分析77-90
• 4.2.1 配气机构动力学模拟结果77
• 4.2.2 发动机各缸凸轮与挺柱间的接触应力77-79
• 4.2.3 发动机各缸凸轮与挺柱间的润滑效果79-81
• 4.2.4 发动机各缸气阀面受力和气阀落座力81-84
• 4.2.6 发动机各缸气门弹簧各有效圈动力特性84-90
• 4.3 本章小结90-91
• 第五章 链条传动系统动力学分析91-109
• 5.1 链传动分析理论91-95
• 5.1.1 建模思路91-92
• 5.1.2 链传动的特点92
• 5.1.3 链传动系的“多边形效应”92-94
• 5.1.4 模拟技术94
• 5.1.5 快速傅里叶变换技术FFT94-95
• 5.2 链传动系动力学建模95-99
• 5.2.1 配气正时系统的MBS 模型95-98
• 5.2.2 链传动系基本参数98-99
• 5.3 配气正时系统动力学计算结果99-107
• 5.3.1 进气凸轮轴链轮响应分析100-103
• 5.3.2 凸轮轴排气链轮响应分析103-105
• 5.3.3 链节线速度响应分析105-107
• 5.4 本章小结107-109
• 第六章 全文总结及工作展望109-111
• 6.1 全文总结109-110
• 6.2 工作展望110-111
• 致谢111-112
• 参考文献112-115
• 攻读学位期间发表的学术论文目录115

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 王远志;柴油机配气机构动力学分析[D];大连理工大学;2011年

2 牛彩云;增压中冷柴油机配气机构动力学特性及影响因素研究[D];昆明理工大学;2011年

3 陈杰;重型板式给料机链传动系统静动态特性研究[D];大连理工大学;2012年

4 魏宇明;汽车发动机配气机构的分析设计研究[D];重庆大学;2012年

5 张瓒;一种气门挺柱的生产工艺与改进研究[D];山东大学;2012年

  本文关键词：发动机配气机构及链传动系动力学分析及性能优化，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：301165