【摘要】：汽車在大眾生活中越來越普及,隨之帶來尾氣排放和石油資源短缺等環(huán)保問題,人們越來越關注發(fā)動機的性能,希望汽車具有良好動力性和燃油經(jīng)濟性。配氣機構作為發(fā)動機重要機構之一,其作用是控制著發(fā)動機氣門開閉,影響著發(fā)動機換氣效果,掌控發(fā)動機氣缸的進氣和排氣。那么,研究氣門在汽缸里的運動就顯得很重要,所以對氣門和座圈運動特性的研究一直是發(fā)動機零部件可靠性研究的重點。氣門在發(fā)動機里運動的本質就是與座圈不斷發(fā)生碰撞摩擦,氣門座圈表面就會產(chǎn)生磨損。如果氣門座圈磨損量達到一定程度就會導致氣門和座圈運動配合失效,其結果影響到燃料在氣缸里的充分燃燒,從而影響了發(fā)動機動力輸出。本文針對G300柴油機配氣機構氣門和座圈結構,通過設計了氣門落座靜態(tài)接觸剛度試驗和模擬氣門落座碰撞動態(tài)試驗,采集到了氣門落座的相關的運動特性參數(shù)數(shù)據(jù),為后續(xù)計算提供了計算依據(jù),用基于阿恰德粘著磨損理論的數(shù)學模型和雨流法篩選數(shù)據(jù)的方法計算了氣門座圈的磨損量和氣門下陷量,選用CAE等有限元分析軟件對氣門座圈裝配模型進行有限元分析,求解計算從而確定氣門落座過程中應力集中區(qū)域。研究內容包括:(1)基于本文目的,分別從設計的氣門座圈接觸剛度靜態(tài)試驗、模擬氣門落座動態(tài)碰撞試驗,兩個試驗中采集到的動態(tài)運動數(shù)據(jù)信號來分析氣門落座運動特性。試驗內容包括提出設計試驗猜想、搭建試驗臺、編寫數(shù)據(jù)信號采集程序、連接傳感器采集信號電路,采集和存儲氣門運動加速度、位移和氣門桿應力信號等。(2)將試驗中采集的數(shù)據(jù)信號進行統(tǒng)計分析,研究氣門落座過程中剛度、運動特性以及受力情況。數(shù)據(jù)結果表明氣門落座是隨機復雜的,氣門運動特性變化非線性,氣門桿受到彎矩的作用,氣門在空間里其他方向也有運動的趨勢,表明氣門不是正落座,氣門與座圈接觸力大小情況隨時間變化,并且與氣門落座速度有關。(3)理解氣門座圈磨損機理和阿恰德粘著磨損理論模型,利用雨流法篩選數(shù)據(jù)的原理對磨損功率數(shù)據(jù)進行篩選,用改進的數(shù)學模型計算預測氣門座圈的磨損量及氣門下陷量,得到的結論是兩者隨著氣門落座速度增大而變大,如果要控制氣門座圈磨損量,必須控制氣門一定的落座速度。(4)文中采用HyperMesh對建立的氣門座圈三維模型進行有限元前處理,接著用ANSYSWorkbench計算求解氣門座圈在機械載荷、熱載荷以及熱機耦合下接觸的應力應變集中情況,從而用軟件分析評價得到氣門與座圈接觸時疲勞損壞情況。
【圖文】：

圖 1.1 氣門和座圈接觸面受到的沖擊載荷試樣 3-氣門座試樣 4-上修正墊片 5-測力傳感器 6圖 1.2 氣門沖擊試驗裝置中如果反復碰撞座圈，如果氣門和座圈對中性好，以往研究的情況來看，氣門和座圈的磨損本質就是

門座試樣 4-上修正墊片 5-測力圖 1.2 氣門沖擊試驗裝置碰撞座圈，，如果氣門和座圈情況來看，氣門和座圈的磨，而引起微小的磨損的一種會使得氣門與座圈接觸表面接觸表面上的金屬之間作用損狀況。氣機構簡化為一組無質量的移能和動能相等作為原則，么可以得到的配氣機構單質
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U464.134.3

【參考文獻】

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本文編號：2554325