基于MATLAB的配气凸轮优化设计

建立了七次多项式动力凸轮型线的优化设计数学模型;利用MATLAB及其优化工具箱(Optimization Toolbox)对此问题设计程序求解.并以具体的某配气系统为例,进行优化求解,结果表明,优化后凸轮的特性参数更佳.     

以功率为目标的汽油机凸轮型线优化研究

建立了基于GT-POWER的车用高速汽油机性能仿真模型,并结合单纯形优化算法,建立了七次多项式动力凸轮的优化设计模型.对进排气凸轮型线控制参数、正时、包角、升程等18个设计变量进行了以功率最大化为目标的综合优化设计.建立了双顶置凸轮轴配气机构多体动力学模型,对优化的进排气凸轮进行配气机构动力学性能评估.计算与试验均表明:通过凸轮型线、配气相位及升程的优化设计,原机功率可以提高4.5%左右.计算表明:进气门凸轮接触应力波动小于原机,排气门的动力学性能与原机相当,台架试验也证明了优化后的配气机构动力学性能是可靠的,并已应用于改进机型批量生产.     

避碰组合多项式凸轮型线及其优化设计

构造了一种避碰组合多项式凸轮型线 ,可适应内燃机高压缩比、小余隙容积和配气凸轮较大时面值的要求。给出了型线的设计方法。在三自由度模型动力分析的基础上 ,建立了以凸轮型线时面值为目标函数、以机构动力性能及强度等为约束条件的动态优化设计模型。数值算例表明 ,该型线在保证机构充气性能和动力性能的同时 ,避碰效果非常明显 ,有利于在结构许可的范围内减小余隙容积 ,提高内燃机综合性能     

基于MATLAB的配气凸轮优化设计

建立了七次多项式动力凸轮型线的优化设计数学模型;利用MATLAB及其优化工具箱(Optimization Toolbox)对此问题设计程序求解。并以具体的某配气系统为例,进行优化求解,结果表明,优化后凸轮的特性参数更佳。     

内燃机配气机构几何凸轮优化设计

针对大功率柴油机双气门配气机构．建立了多自由度动力分析模型．并在动力分析的基础上建立了几何凸轮型线的动态优化设计模型.优化模型以凸轮型线丰满系数为目标函数，以机构动力性能、强度及润滑条件等作为约束条件，可对凸腹圆弧凸轮、圆弧切线凸轮及凹腹圆弧凸轮进行优化设计.设计实例表明，优化的凸轮型线不仅可以使型线达到较大丰满系数，而且可改善机构性能     

高次多项式非对称高速车用柴油机配气凸轮型线设计

推导了高次多项式非对称凸轮型线的解析式,编制了凸轮型线设计程序,并以某一车用柴油机顶置凸轮轴为例进行了非对称凸型线设计。计算结果表明：采用非对称凸轮型线不仅可以保持较高的丰满系数,而且可以使凸轮下降段升程曲线变化更平缓,同时降低气门的落座速度和落座加速度。气门下降段的速度最大值和加速度最大值明显降低。     

液压配气机构的凸轮优化设计

本文在将液压配气机构简化为集中参数动力学模型的基础上,提出了适用于此类机构的一种新的凸轮型线——PFB_2凸轮,并给出此型凸轮的优化设计和解法。计算实例表明,优化设计的凸轮型线优于常规设计的凸轮型线。     

配气凸轮型线动态优化设计研究

作者提出一种将凸轮型线与机构动态参数统一考虑进行配气凸轮型线动态优化设计方法。以低次方余弦组合曲线为例，重点对动态优化设计中目标函数的确定和约束条件的建立进行论述。本文所提出的动态优化设计方法与配气机构的实际工作情况更加吻合，不论从充气性能、机构的振动还是从寿命等方面．经过动态优化设计后的凸轮型线均能满足凸轮设计指标的所有要求。     

五次样条配气凸轮型线动力优化设计

本文探讨配气凸轮型线动力优化设计方法。文中，凸轮型线采用五次Ｂ样条函数构造，并用有限元法作为配气机构动力分析手段。优化设计模型是以凸轮型线时面值最大为目标函数，以配气机构的结构，振动及强度要求等为约束条件，设计变量取为样条结点处的型线加速度。优化设计结果表明，利用本法设计的凸轮型线不但能保证中够大的时面值，而且能显著改善配气机构的动态特性，适用于高速内燃机配气凸轮型线的设计。     

高次多项式凸轮型线特性参数对配气机构性能影响的研究

通过对EQ368发动机顶置凸轮配气机构的仿真计算,得到高次多项式凸轮型线的项数、幂指数、方次等特性参数的变化对凸轮型线和气门运动的影响规律,为发动机凸轮型线设计方案的确定提供了依据。     

顶置凸轮轴凸轮型线的优化设计

以顶置凸轮轴（摇臂驱动气门）的凸轮为研究对象,在运动学、动力学计算的基础上,选用5项式高次方凸轮型线,将平稳可靠作为约束条件,丰满系数作为目标函数,并采用极小网格法的优化设计方法设计凸轮。用该方法设计的配气凸轮,丰满系数较高,在内燃机全部工作转速范围内,配气机构不会发生飞脱和气门落座反跳现象。     

用最大速度位置和最大加速度位置设计高次多项式配气凸轮

设计内燃机高次多项式配气凸轮时,将最大速度点和最大加速度点确定在理想的位置上,可有效地控制加速度曲线的基本形状和主要特征。这种新型设计方法计算简便,可灵活地调整凸轮主要特征参数,并保持了整体式函数凸轮高阶导数连续的优点。计算表明：这种新方法设计的凸轮型线在提高凸轮升程丰满系数、改善配气机构动力学特性方面有明显的效果。     

基于Z6170ZLCZ-19柴油机模拟试验平台配气机构仿真与优化设计

搭建了LNG燃料发动机多点喷射进气系统模拟试验平台;根据原发动机的配气定时进行模拟平台进气顶置凸轮的设计,并采用GT-SUITE仿真软件对凸轮型线进行优化。通过气门升程、气门速度、跃度、落座力、凸轮与顶杆接触应力、气门弹簧受力等参数来评价所设计的凸轮型线的可行性。结果表明:设计的凸轮型线满足试验平台的设计要求,并与原型机的进气规律具有一致性。同时指出:实际应用中为检验该凸轮型线的设计是否合理,还须进行相关性能试验。     

配气凸轮设计的进展

本文论述了凸轮型线的静态设计、动态设计,重点论述了系统优化的设计方法。作者经过配气机构单质量振动模型和配气机构有限元法动力模型的大量电算后表明,配气凸轮型线、凸轮转速和配气机构各零部件的结构尺寸(质量和刚度)间存在系统优化的关系。     

高次方五项式非对称凸轮的研究与应用

介绍了高次方五项式非对称凸轮型线的解析式和优化设计模型。通过实例分析计算表明，非对称凸轮有许多特点，特别适合高速发动机配气机构。     

基于凸轮型线优化的单缸汽油机噪声控制

针对某单缸汽油发动机怠速工况异响噪声问题开展了噪声源识别及其控制等相关研究。通过综合应用声品质主观评价、噪声频谱分析及三维声强分析等方法,识别出该异响噪声源为怠速工况配气机构动力学性能异常引起的高频气门落座噪声。为提升配气机构动力学性能,采用6段5阶多项式表征气门升程曲线,并根据运动学关系获得凸轮型线数学表达式,继而采用直接搜索法对凸轮型线进行基于多体动力学模型的优化设计。仿真结果显示,凸轮型线优化后可将影响气门落座噪声的进、排气门弹簧振荡幅值分别削减88%和91%。根据优化方案制作凸轮轴样件,并进行发动机声学试验,发现怠速工况异响噪声消除,整机噪声降低约4.0dB(A)。研究结果表明:通过优化凸轮型线提升配气机构动力学性能可有效提升该单缸汽油发动机声品质。