本文關鍵詞：天然氣發(fā)動機配氣機構(gòu)性能分析及優(yōu)化

  更多相關文章： 配氣機構(gòu) 天然氣發(fā)動機 凸輪型線 運動學 動力學

【摘要】：配氣機構(gòu)是影響發(fā)動機性能的重要機構(gòu)之一,工作的平穩(wěn)性和準確性很大程度上影響了發(fā)動機的動力性、排放性、噪聲以及振動。合理的配氣機構(gòu)能夠保證良好的充氣效率,同時使發(fā)動機的運行平穩(wěn)性,減少零部件的磨損,減少構(gòu)件的振動以及噪聲,從而延長發(fā)動機使用壽命。優(yōu)化凸輪型線是保證配氣機構(gòu)良好性能的重要手段之一。本文針對某四氣門天然氣發(fā)動機配氣機構(gòu)的不合理性,對原配氣機構(gòu)進行運動學動力學模擬,找出原配氣機構(gòu)存在的問題,在滿足發(fā)動機性能的要求下,改進優(yōu)化了凸輪型線,具體研究工作如下:(1)利用Excite Timing Drive軟件建立了配氣機構(gòu)運動學和多質(zhì)量動力學模型,并用數(shù)學計算法和有限元分析方法分別獲得了各部件的剛度參數(shù)。(2)對原配氣機構(gòu)進行了運動學和動力學的模擬分析,得出原配氣機構(gòu)存在如下問題:進、排氣凸輪-挺柱間最大接觸應力過大;進氣門最大躍度值和落座沖擊力較大;氣門存在飛脫和反跳現(xiàn)象等。(3)研究了多項式動力凸輪參數(shù)C4、p、q、r、s對凸輪型線性能的影響,針對于原配氣機構(gòu)的問題,提出了進、排氣凸輪型線的優(yōu)化方案。通過比較了不同方案的運動學和動力學性能,確定了進、排氣凸輪型線。(4)比較了凸輪型線優(yōu)化前后配氣機構(gòu)性能,優(yōu)化后進氣門和排氣門升程豐滿系數(shù)分別增加了2.7%、7.5%,凸輪與挺柱的最大接觸力分別減少了38.6%,15.5%,而且改善了機構(gòu)的潤滑性能,避免了氣門落座沖擊大、反跳以及挺柱飛脫現(xiàn)象等。(5)建立了凸輪型線優(yōu)化前后的天然氣發(fā)動機工作過程計算模型,并對比了兩者的充氣效率和動力性,優(yōu)化后的發(fā)動機,在額定轉(zhuǎn)速下充氣效率提高了0.7%,扭矩增加了6.6Nm,功率增加了1.8kw。
【關鍵詞】：配氣機構(gòu) 天然氣發(fā)動機 凸輪型線 運動學 動力學
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK46
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 引言9-10
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文研究內(nèi)容及意義12
• 1.4 本文的主要內(nèi)容12-15
• 第二章 配氣機構(gòu)設計及計算模型15-27
• 2.1 配氣機構(gòu)設計準則15-19
• 2.2 配氣機構(gòu)計算模型19-25
• 2.2.1 單質(zhì)量模型19-21
• 2.2.2 多質(zhì)量模型21-25
• 2.2.3 有限元模型25
• 2.3 本章小結(jié)25-27
• 第三章 配氣機構(gòu)模型建立及性能分析27-47
• 3.1 配氣機構(gòu)模型建立以及參數(shù)設置27-36
• 3.1.1 配氣機構(gòu)模型建立27-30
• 3.1.2 配氣機構(gòu)參數(shù)設置30-36
• 3.2 原配氣機構(gòu)性能分析36-44
• 3.2.1 原配氣機構(gòu)運動學評價36-40
• 3.2.2 動力學分析結(jié)果40-44
• 3.3 原配氣機構(gòu)性能總結(jié)44-45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 第四章 配氣機構(gòu)凸輪型線改進設計47-61
• 4.1 緩沖段設計47-50
• 4.1.1 緩沖段設計的必要性47
• 4.1.2 緩沖段參數(shù)47-48
• 4.1.3 緩沖段類型48-50
• 4.2 工作段設計50-51
• 4.3 多項式參數(shù)對凸輪型線性能的影響51-56
• 4.3.1 指數(shù)對配氣機構(gòu)運動學性能的影響51-53
• 4.3.2 正交試驗法53-56
• 4.4 緩沖段設計方案56
• 4.5 工作段設計方案56-59
• 4.6 本章小結(jié)59-61
• 第五章 改進后配氣機構(gòu)動力學運動學分析61-73
• 5.1 改進方案運動學性能分析61-65
• 5.2 改進方案動力學性能分析65-70
• 5.3 凸輪型線優(yōu)化前后配氣機構(gòu)性能對比70-71
• 5.4 本章小結(jié)71-73
• 第六章 發(fā)動機性能模擬73-79
• 6.1 AVL BOOST模擬理論基礎73-74
• 6.2 模型驗證74-76
• 6.3 優(yōu)化前后性能對比76-78
• 6.4 本章小結(jié)78-79
• 第七章 論文總結(jié)及工作展望79-81
• 7.1 論文總結(jié)79-80
• 7.2 工作展望80-81
• 參考文獻81-85
• 致謝85

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張曉寧;趙雷;楊勇剛;;聯(lián)調(diào)機構(gòu)虛擬樣機運動學動力學仿真[J];航空發(fā)動機;2014年04期

2 徐勤超;王樹宗;練永慶;;活塞式凸輪發(fā)動機配氣閥多目標優(yōu)化設計[J];中南大學學報(自然科學版);2012年09期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張永斌;剛?cè)狁詈吓錃鈾C構(gòu)動力學仿真及整機數(shù)字化樣機建立[D];江蘇科技大學;2013年

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本文編號：1127721