收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

汽油机配气机构与凸轮型线特性研究及仿真优化设计

肖凯  
【摘要】:随着内燃机高功率、高速化,人们对发动机性能指标的要求越来越高。配气机构作为发动机的重要组成部分,其设计直接关系到发动机的动力性能、经济性能等,同时也影响发动机工作的可靠性和耐久性。要求配气机构在恶劣的工作条件下,既要保证充气效率,也要提高工作的可靠性。由此对配气机构提出了更高的要求。配气凸轮型线是配气机构的核心部分,要优化配气机构性能,型线设计是重要途径之一。近年来,模拟分析已经成为研究优化配气机构的一种重要手段。 本文以某款1.6L顶置凸轮轴汽油机为研究对象,对配气凸轮进行了运动学和动力学分析,对整机输出性能进行仿真分析并试验标定,在此基础上优化设计了新的凸轮型线,并对其进行模拟分析。 首先通过AVL-EXCITE Timing Drive软件建立了对应发动机的配气机构运动学和动力学模型。通过对原机的分析,找出原配气机构的不足。比如进、排气门升程的丰满系数较低,分别只有0.5673和0.53,影响充气效率;进、排气门的最大跃度值变化不正常;进、排气门动力学最大加速度分别达到37633m/s2和29157.4m/s2,其俄均过高;进、排气门落座力达到2852.5N和2726N,比6倍弹簧预紧力要大。 利用AVL-Boost软件对所涉及的汽油机建立整机模型,对原汽油机输出性能进行模拟分析。得到其低速段的功率和扭矩分别为17.3kw和113.5Nm,还有提升空间。在发动机试验台架上对原汽油机进行外特性试验,并以此对Boost模型进行标定,说明了模型的准确性。 对配气机构的型线设计主要影响因素进行了讨论,通过理论及仿真模拟来分析优化改进的方向,确定改动方案:以减小进、排气凸轮包角为主要手段,以运动学和动力学性能为参照,利用AVL-EXCITE Timing Drive软件设计出新的凸轮型线以达到提高性能的目的。并对新设计的配气机构进行分析,结果表明配气机构运动学和动力学性能均得到改善,解决了原机配气机构的问题。 利用AVL-Boost软件对改动配气机构后的汽油机性能进行仿真模拟计算,结果显示新的配气机构使发动机在低速段扭矩与功率分别提高3.44%和6.02%;高速段扭矩和功率提高1.55%和0.94%。新设计的凸轮型线比原机性能有所提升,达到预期效果。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王秀叶 ,耿宗亮;柴油机配气机构的有限元动态分析及其优化设计[J];拖拉机与农用运输车;2004年03期
2 徐小明;蒋炎坤;刘志恩;;基于复合形法的车用发动机配气机构凸轮型线设计[J];柴油机;2007年06期
3 杨靖;冯仁华;邓帮林;樊明明;;汽油机凸轮型线改进设计[J];湖南大学学报(自然科学版);2009年11期
4 陈博;刘静;陆鸣结;;摩托车发动机配气机构运动学和动力学分析[J];摩托车技术;2011年03期
5 郭晶帆;崔俊杰;常成;杨军;赵鑫;;基于AVL EXCITE Timing Drive的发动机配气凸轮型线优化[J];汽车零部件;2011年06期
6 孔冰;田彩霞;;某型号柴油机凸轮型线的优化设计和试验验证[J];内燃机配件;2009年02期
7 李亚静;毕玉华;申立中;雷基林;颜文胜;王贵勇;;卧式2115柴油机配气凸轮型线优化及动力学分析[J];小型内燃机与摩托车;2008年02期
8 董锡明,李圣华,罗杰敏,王阁顺;内燃机配气机构动力学的研究[J];中国铁道科学;1979年01期
9 马逢峻;周振华;郁其祥;;配气机构凸轮型线改进设计[J];柴油机;2007年01期
10 李冬梅;庞长江;;4105QB柴油机配气机构的机理分析及优化设计[J];机电工程技术;2008年12期
11 王厚记;邓兆祥;王攀;;内燃机配气机构噪声控制[J];现代制造工程;2009年11期
12 戴军;;R16V280ZJ型柴油机配气凸轮动力学计算[J];常州轻工职业技术学院学报;2006年02期
13 卢月娥,任述光,杨大平;内燃机配气凸轮机构型线的动力学优化设计[J];湖南农业大学学报(自然科学版);2002年06期
14 戴军;;R16V280ZJ型柴油机配气凸轮动力学计算[J];内燃机车;2006年06期
15 高淑彦;薛培道;;浅析汽油机的性能改进设计[J];黑龙江科技信息;2010年15期
16 董尧清;唐鹏元;纪丽伟;邹龙;;车用电控柴油机配气机构性能的仿真优化研究[J];现代车用动力;2007年01期
17 余志敏;罗马吉;于佳;张超建;颜伏伍;;配气机构动力学仿真与凸轮型线优化设计[J];北京汽车;2008年05期
18 杨青青;;基于Pro/E的配气机构三维运动仿真设计[J];铁道机车车辆工人;2011年03期
19 陈飞虎;张岩;;汽油机配气机构圆弧摇臂的优化设计[J];农业装备与车辆工程;2011年08期
20 郭磊,褚超美,陈家琪;高次多项式凸轮型线特性参数对配气机构性能影响的研究[J];内燃机工程;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 姚寿广;许江涛;;基于虚拟样机的16PA6STC柴油机配气机构的运动特性研究[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
2 刘忠民;俞小莉;沈瑜铭;;配气机构正时特性试验研究[A];第十五届全国大功率柴油机学术会议论文集[C];2007年
3 王小慧;彭海雄;周海涛;;配气凸轮轴型线逆向优化设计[A];第十七届全国大功率柴油机学术年会论文集[C];2011年
4 胡旭钢;杨建国;李玉军;;配气机构对柴油机表面振动的影响[A];第十五届全国大功率柴油机学术会议论文集[C];2007年
5 浦耿强;;发动机顶置凸轮式配气机构摩擦学优化设计[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
6 成晓北;焦镇雄;;关于配气机构摇臂刚度获取方法的研究[A];湖北省内燃机学会2009年学术年会论文集[C];2009年
7 武占华;王迎新;段树林;关德林;;转速及气门间隙对发动机配气机构变形规律的影响[A];现代船舶机电维修技术(2005)[C];2005年
8 石波庆;蓝兆辉;;内燃机配气机构的创新设计[A];第十二届全国机构学学术研讨会论文集[C];2000年
9 朱锐锋;王文;杨天军;梁栋;;ADMAS在发动机传动机构、配气机构设计中的应用[A];第十五届全国大功率柴油机学术会议论文集[C];2007年
10 孔江波;;6D凸轮轴凸轮型线的拟合与优化[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘梁;发动机电磁驱动配气机构的研究[D];南京理工大学;2012年
2 王云开;无凸轮轴配气机构开发及在可控自燃发动机上的应用研究[D];吉林大学;2011年
3 武占华;高速柴油机配气机构性能及系统优化研究[D];大连海事大学;2008年
4 肖学福;基于CAX的陶瓷摇臂设计和量产化制造关键技术研究[D];天津大学;2001年
5 武彬;汽油机低摩擦系统优化及其对节能影响研究[D];吉林大学;2013年
6 黄琪;小型高速汽油机双火花塞速燃多工况VVT系统研究[D];重庆大学;2009年
7 李玉军;柴油机结构噪声预测及其优化控制的研究[D];武汉理工大学;2007年
8 刘忠民;配气机构动力学试验方法与模型规划研究[D];浙江大学;2005年
9 刘林;气动发动机工作过程和关键零部件优化研究[D];浙江大学;2007年
10 高锋军;汽油HCCI发动机电控液压气门性能及仿真研究[D];吉林大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖凯;汽油机配气机构与凸轮型线特性研究及仿真优化设计[D];华南理工大学;2013年
2 秦凤莲;柴油机配气机构及正时驱动系动力学特性研究[D];昆明理工大学;2010年
3 魏国东;配气机构优化对发动机性能影响的研究[D];天津大学;2010年
4 王琪赟;配气机构动力学性能试验系统开发与试验研究[D];浙江大学;2012年
5 李帅;发动机配气机构振动噪声研究[D];湖南大学;2012年
6 杨大成;小排量增压发动机配气机构设计[D];吉林大学;2012年
7 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
8 王远志;柴油机配气机构动力学分析[D];大连理工大学;2011年
9 刘勇;某卡车用柴油机配气机构开发[D];吉林大学;2011年
10 叶慧飞;某车用柴油机配气机构及皮带传动系统动力学特性分析与改进设计[D];浙江大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 千龙;汽车机械维修保养常识问答(一)[N];经理日报;2007年
2 栏目主持 清冰;图解发动机系统构造[N];当代汽车报;2005年
3 本报记者 彭东李凝;北京青年的达沃斯之路[N];科技日报;2008年
4 ;小汽油机的故障排除[N];山西科技报;2003年
5 本报记者 晓惑;刺激标致307[N];当代汽车报;2006年
6 ;柴油机出现下述情况应大修[N];江苏科技报;2006年
7 农科;保养拖拉机须留意十处关键点[N];宜春日报;2008年
8 ;维修小常识三问[N];山西科技报;2003年
9 董克发;桑塔纳2000轿车 排气突突响[N];中国汽车报;2002年
10 莫明珠;冬闲,别“闲”坏了机器[N];中国县域经济报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978