本文關(guān)鍵詞：高速汽油機配氣機構(gòu)分析及優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：配氣機構(gòu)作為內(nèi)燃機進、排氣的控制機構(gòu)，它按照氣缸的工作順序和工作過程的要求，適時地開啟與關(guān)閉進、排氣門，向氣缸供給新鮮空氣或可燃混合氣，并及時排出廢氣。另外，當(dāng)進、排氣門關(guān)閉時，保證氣缸密封。配氣機構(gòu)的優(yōu)劣，極大影響著動力性、經(jīng)濟性和排放性。此外，若配氣機構(gòu)設(shè)計不合理，產(chǎn)生較大的噪音與振動還會影響乘客的舒適性。因此，鑒于配氣機構(gòu)的重要性，需對配氣機構(gòu)進行合理的設(shè)計，以匹配發(fā)動機整機的工作。 本文利用三維建模軟件Pro/Engineer針對某高速汽油機配氣機構(gòu)關(guān)鍵零部件建立三維模型為配氣機構(gòu)分析優(yōu)化做好準(zhǔn)備。對該款發(fā)動機進行臺架試驗，獲取發(fā)動機動力性及經(jīng)濟性相關(guān)參數(shù)。利用發(fā)動機性能模擬軟件GT-Power針對該款汽油機建立仿真計算模型，并利用試驗數(shù)據(jù)進行標(biāo)定。 利用一維模擬仿真軟件AVL_EXCITE Timing Drive對高速汽油機配氣機構(gòu)建立運動學(xué)及動力學(xué)計算模型，并分析當(dāng)前凸輪型線下的高速汽油機配氣機構(gòu)在發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速下的狀況，參照評價標(biāo)準(zhǔn)，找出不足并提出優(yōu)化方案。利用AVL_EXCITE Timing Drive軟件，設(shè)計出新型凸輪型線，并進行運動學(xué)及動力學(xué)計算分析其是否滿足配氣機構(gòu)運動學(xué)及動力學(xué)要求。在此前提下利用GT-Power搭建的發(fā)動機性能模擬分析模型進行優(yōu)化后的發(fā)動機性能參數(shù)計算，驗證優(yōu)化方案的可行性。 借助三維建模軟件Pro/Engineer、有限元前處理軟件Hypermesh、有限元分析軟件ABAQUS、疲勞分析軟件DesignLife針對配氣機構(gòu)關(guān)鍵零部件-進、排氣凸輪軸進行動態(tài)載荷下的強度與疲勞預(yù)測分析。 通過以上分析及優(yōu)化結(jié)果表明，優(yōu)化后的配氣機構(gòu)在發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速下工作性能優(yōu)秀，發(fā)動機性能得到提升。
【關(guān)鍵詞】：高速汽油機 配氣機構(gòu) 凸輪型線 運動學(xué) 動力學(xué) 性能模擬 凸輪軸
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TK413.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 研究背景及意義9
• 1.2 內(nèi)燃機配氣機構(gòu)技術(shù)現(xiàn)狀及設(shè)計方法9-17
• 1.2.1 內(nèi)燃機配氣機構(gòu)技術(shù)現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 內(nèi)燃機配氣機構(gòu)設(shè)計方法13-17
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容17-19
• 第2章 船用高速汽油機配氣機構(gòu)建模19-28
• 2.1 配氣機構(gòu)三維建模19-20
• 2.2 配氣機構(gòu)運動學(xué)及動力學(xué)模型20-27
• 2.2.1 配氣機構(gòu)運動學(xué)20
• 2.2.2 配氣機構(gòu)動力學(xué)20-21
• 2.2.3 配氣機構(gòu)運動學(xué)及動力學(xué)模型21-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第3章 原機配氣機構(gòu)分析28-44
• 3.1 原機配氣機構(gòu)運動學(xué)分析28-38
• 3.1.1 原機挺柱直徑30-31
• 3.1.2 原機凸輪曲率半徑31-32
• 3.1.3 原機潤滑系數(shù)32-33
• 3.1.4 原機正加速度寬度與 K 系數(shù)33-34
• 3.1.5 原機氣門彈簧裕度34-35
• 3.1.6 原機凸輪轉(zhuǎn)矩35-36
• 3.1.7 原機氣門-活塞干涉36-38
• 3.2 原機配氣機構(gòu)動力學(xué)分析38-43
• 3.2.1 原機氣門動力學(xué)升程、速度及加速度38-40
• 3.2.2 原機氣門落座沖擊分析40-41
• 3.2.3 原機挺柱接觸應(yīng)力41-42
• 3.2.4 原機氣門彈簧動力學(xué)特性42-43
• 3.3 本章小結(jié)43-44
• 第4章 配氣機構(gòu)優(yōu)化及分析44-56
• 4.1 配氣機構(gòu)凸輪型線優(yōu)化改進44-46
• 4.1.1 緩沖段優(yōu)化設(shè)計44-45
• 4.1.2 工作段優(yōu)化設(shè)計45-46
• 4.2 配氣機構(gòu)優(yōu)化方案運動學(xué)分析46-48
• 4.2.1 優(yōu)化方案挺柱直徑46-47
• 4.2.2 優(yōu)化方案凸輪曲率半徑及潤滑系數(shù)47
• 4.2.3 優(yōu)化方案正加速度寬度和 K 系數(shù)47-48
• 4.2.4 優(yōu)化方案氣門彈簧裕度及凸輪轉(zhuǎn)矩48
• 4.2.5 優(yōu)化方案氣門-活塞干涉48
• 4.3 配氣機構(gòu)優(yōu)化方案動力學(xué)分析48-52
• 4.3.1 優(yōu)化方案氣門動力升程、速度、加速度49-50
• 4.3.2 優(yōu)化方案氣門落座沖擊分析50-51
• 4.3.3 優(yōu)化方案凸輪和從動件的接觸應(yīng)力51
• 4.3.4 優(yōu)化方案氣門彈簧動力學(xué)特性51-52
• 4.4 原機與配氣機構(gòu)優(yōu)化方案對比52-55
• 4.4.1 發(fā)動機性能模擬計算52-54
• 4.4.2 配氣機構(gòu)優(yōu)化方案性能分析54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第5章 凸輪軸可靠性分析56-63
• 5.1 凸輪軸三維建模56
• 5.2 凸輪軸有限元模型搭建56-57
• 5.3 凸輪軸瞬態(tài)強度分析57-59
• 5.4 凸輪軸動態(tài)疲勞分析59-61
• 5.4.1 疲勞基本理論59-60
• 5.4.2 凸輪軸疲勞分析60-61
• 5.5 本章小結(jié)61-63
• 總結(jié)與展望63-65
• 參考文獻65-68
• 附錄 A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文68-69
• 致謝69

【參考文獻】

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本文編號：385698