氣門是發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)中的核心零部件,也是確保發(fā)動(dòng)機(jī)有著良好經(jīng)濟(jì)性能、動(dòng)力性能、可靠性以及耐久性的重要零部件。但隨著發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化程度的不斷提高,以及多氣門技術(shù)的推廣應(yīng)用,使得排氣門的熱負(fù)荷不斷增加,原有通過氣門錐面與氣門座圈接觸導(dǎo)熱的冷卻方法已經(jīng)逐漸達(dá)到散熱瓶頸,開發(fā)全新的排氣門冷卻技術(shù)成為緊迫的現(xiàn)實(shí)需求,中空充鈉氣門就是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生的。本文以Santana AFE型發(fā)動(dòng)機(jī)為分析對(duì)象,選取了轉(zhuǎn)速為800r/min、3100r/min、5200r/min的三個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工況點(diǎn),對(duì)比了實(shí)心桿排氣門與中空充鈉排氣門的熱負(fù)荷及溫度場(chǎng)分布情況。首先對(duì)排氣門實(shí)物進(jìn)行了反向測(cè)繪,得到了排氣門的精確尺寸數(shù)據(jù),并利用相關(guān)尺寸數(shù)據(jù)在Solidworks軟件中建立了排氣門的三維模型;之后根據(jù)AFE型發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)利用配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件AVL Timing Excite Drive對(duì)配氣機(jī)構(gòu)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),得到了排氣門速度、加速度隨時(shí)間的變化曲線;根據(jù)排氣門振蕩速度與高溫?zé)峁苷羝ǖ垒S向速度的對(duì)比及相關(guān)文獻(xiàn)佐證,進(jìn)行了中空充鈉氣門與高溫?zé)峁軅鳠釞C(jī)理等效處理的可行性分析;然后運(yùn)用GT-Suit軟件模擬計(jì)算...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 排氣門傳熱模型的建立
    2.1 排氣門參數(shù)化模型的建立
        2.1.1 Solidworks軟件介紹
        2.1.2 排氣門零件實(shí)物的反求測(cè)繪
        2.1.3 建立實(shí)心桿排氣門模型
        2.1.4 中空充鈉排氣門模型的建立
    2.2 傳熱分析基本理論
        2.2.1 傳熱學(xué)基本理論
        2.2.2 基本方程
    2.3 排氣門的工況分析
        2.3.1 排氣門開啟/關(guān)閉階段的工況分析
        2.3.2 排氣門傳熱邊界區(qū)域劃分
    2.4 本章小結(jié)
第三章 排氣門運(yùn)動(dòng)學(xué)特征的求解
    3.1 配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析
        3.1.1 原配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)
        3.1.2 配氣凸輪設(shè)計(jì)參數(shù)的驗(yàn)證
    3.2 配氣凸輪設(shè)計(jì)理論
        3.2.1 配氣凸輪設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
        3.2.2 基本段型線分類
        3.2.3 緩沖段的設(shè)計(jì)
    3.3 排氣門速度曲線的求解
        3.3.1 AVL Excite Timing Drive軟件介紹
        3.3.2 配氣凸輪型線設(shè)計(jì)
        3.3.3 排氣門的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        3.3.4 設(shè)計(jì)結(jié)果的評(píng)價(jià)分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 排氣門熱邊界條件分析
    4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)示功圖的計(jì)算
        4.1.1 GT-SUITE軟件介紹
        4.1.2 零維發(fā)動(dòng)機(jī)模型的建立
    4.2 排氣門各處環(huán)境溫度及換熱系數(shù)的計(jì)算
        4.2.1 排氣門底部與高溫燃?xì)獾膿Q熱
        4.2.2 排氣門錐面的加熱和冷卻
        4.2.3 排氣門頸部與高溫廢氣的換熱
        4.2.4 氣門桿與氣門導(dǎo)管的換熱
        4.2.5 氣門桿與氣閥罩內(nèi)熱空氣的換熱
    4.3 中空充鈉氣門內(nèi)部傳熱機(jī)理的討論
        4.3.1 中空充鈉氣門與高溫?zé)峁軆?nèi)部傳熱機(jī)理等效處理的可行性分析
        4.3.2 腔內(nèi)等效熱導(dǎo)率的計(jì)算
    4.4 本章小結(jié)
第五章 排氣門的有限元分析
    5.1 有限元分析流程
        5.1.1 Ansys及 Ansys Workbench介紹
        5.1.2 有限元法分析的基本流程
    5.2 實(shí)心桿排氣門仿真結(jié)果及分析
        5.2.1 制作邊界條件表格
        5.2.2 氣門組材料屬性
        5.2.3 仿真結(jié)果分析
    5.3 中空充鈉排氣門的仿真結(jié)果及分析
    5.4 實(shí)心桿排氣門與中空充鈉排氣門的傳熱性能對(duì)比
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論及展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 后續(xù)研究工作的展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3831717