电磁驱动气门的有限元分析

【摘要】： 随着能源形势的急剧变化和环境污染问题的日益严重,国际社会对汽车发动机的燃油经济性要求和有害排放物的限制标准日益严格。可变配气技术,特别是应用电磁驱动气门的可变配气技术,可以显著提高发动机的节能环保性能,已经成为发动机研究的重点方向之一。 本课题针对内燃-直线发电集成动力系统中自由活塞发动机的电磁驱动气门,运用有限元仿真方法,对其特性展开分析研究,主要完成了下述工作: 对气门进行了有限元建模与静力学仿真,探索分析了气门所能承受的最大载荷,并得到了气门的应力分布,为气门的设计选用提供了参考依据; 建立了完整的气门-气门座模型,通过动力学仿真分析了气门在不同落座速度下的所承受的冲击力,获得的冲击力数据对于电磁驱动气门开发具有重要价值: 设计了一种电磁驱动气门落座冲击缓冲结构,并通过动力学仿真和结果数据的处理分析,证明了缓冲结构吸收冲击能量、降低冲击力的有效性; 分析了电磁驱动气门执行器中各构件能够正常工作的温度区域,完成了对电磁驱动气门执行器的温度场分析,研究了不同工况下执行器中的温度分布情况; 针对电磁驱动气门执行器进行了温度测试台架试验,并设计了电磁驱动气门落座冲击力测试试验方案。