【摘要】：可變壓縮比技術(shù)可以在低負(fù)荷下改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性,高負(fù)荷下避免發(fā)生爆燃現(xiàn)象,是目前發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的前沿技術(shù)研究。本文通過對(duì)國(guó)內(nèi)外技術(shù)方案的對(duì)比,選擇改變活塞相對(duì)高度實(shí)現(xiàn)壓縮比可變的技術(shù)方案,具體實(shí)施方式是在活塞內(nèi)部安裝擺動(dòng)液壓馬達(dá)并通過雙螺旋結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)壓縮比改變。本文所設(shè)計(jì)的可變壓縮比(Variable Compression Ratio,VCR)活塞是以常柴ZS1100單缸柴油機(jī)活塞為基礎(chǔ),利用Proe軟件對(duì)VCR活塞的進(jìn)行了三維設(shè)計(jì),確定VCR活塞的基本尺寸,得出壓縮比的變化范圍在17.5~14.3。采用Adams對(duì)VCR活塞機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析,得到200r/min,800r/min、1800r/min時(shí)的活塞位移、速度、加速度隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系,得出活塞在1800r/min時(shí)的加速度為2610m/s2;然后對(duì)其進(jìn)行有限元分析,通過作用于VCR活塞上的氣缸壓力、慣性力、重力、支撐力、液壓力分析活塞受到的機(jī)械應(yīng)力與變形量,得出活塞燃燒室邊緣的應(yīng)力值與應(yīng)變值最大,最大應(yīng)力為243Mpa,最大應(yīng)變?yōu)?.21Mpa;最后通過作用在活塞上的機(jī)械負(fù)載結(jié)合活塞溫度場(chǎng)確定活塞的熱-機(jī)械耦合分析的應(yīng)力值與變形量。為驗(yàn)證液壓式VCR活塞機(jī)構(gòu)的可行性,本文對(duì)擺動(dòng)液壓馬達(dá)的基本尺寸、葉片數(shù)量進(jìn)行確定,從而計(jì)算出液壓馬達(dá)的幾何排量為38640mm3/rad、理論轉(zhuǎn)矩為9.66N·m;然后對(duì)活塞的液壓驅(qū)動(dòng)過程進(jìn)行了分析,得到活塞在不同定壓源壓力下的響應(yīng)特性。本文通過對(duì)缸蓋、缸蓋螺栓、挺桿進(jìn)行加長(zhǎng)來(lái)補(bǔ)償因活塞高度變化后帶來(lái)的干涉;對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行油路改造,將組裝完成后的VCR活塞裝配在柴油機(jī)內(nèi)進(jìn)過靜態(tài)實(shí)驗(yàn)。本文對(duì)實(shí)驗(yàn)中液壓系統(tǒng)泄漏的原因進(jìn)行了總結(jié)分析,并對(duì)研究方案進(jìn)行了改進(jìn),繪制出改進(jìn)后的機(jī)械圖紙。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U464

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2624645