机车柴油机配气凸轮型线及机构优化设计的探讨

本文基于内燃机配气机构的单自由度气门-弹簧模型,采用非线性规划法,进行了以配气系统流通性能为目标函数,以凸轮、挺柱间接触应力等为约束条件的配气凸轮型线及机构动力学优化设计。论文在Microsoft Visual C     

W6170柴油机凸轮型线优化设计及配气机构动力学分析

本文用任意项数的组合幂函数对凸轮型线进行了优化设计,并把配气机构简化为单自由度模型进行了计算。文中对计算方法给出了严格的论证与推导过程,并对６１７０柴油机配气机构的原设计结果与优化后的设计结果进行了分析比较。     

基于配气机构动力学分析的米勒循环凸轮型线设计

为了解决在不降低动力性的前提下,减少发动机NO_x排放量的问题,配气机构的优良与否显得尤为重要。本研究以某16V发动机配气机构进气部分为研究对象,运用米勒循环原理设计了三组进气相位,在原机配气机构的基础上,应用GT-POWER软件建立配气机构运动学和动力学模型,对三组凸轮型线进行设计及模拟计算,从气门运动规律、动力学特性等方面对该配气机构进行了评价。     

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。     

基于复合形法的车用发动机配气机构凸轮型线设计

具体介绍了用复合形法设计最优的高次多项式凸轮型线的方法和步骤,并以某机型的配气机构为例,结合Matlab软件进行编程计算,结果验证了此方法的可行性。     

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。     

基于可变气门技术的柴油机配气机构设计

设计一种能够实现气门正时和气门升程连续、同步可变的配气机构。介绍该配气机构的结构组成、工作原理和控制过程,设计适配的凸轮型线。用AVL Excite软件仿真分析配气机构的运动学和动力学性能,实机验证配气机构正时调整、升程可变的功能和零部件的稳定性。经分析与试验,该配气机构具备正时调整、升程可变和连续可变的功能,零部件工作稳定可靠,可提高柴油机的综合性能。     

发动机非对称配气凸轮型线设计研究

研究出摆线-简谐-简谐-摆线非对称凸轮型线,编制了该凸轮型线设计的专用CAD软件。试验证明：该型线达到和超过了本田CG系列发动机配气凸轮型线的特性,应用该型线对摩托车发动机配气凸轮进行设计,不仅可以获得较高的丰满系数和提高输出功率,而且减小了气门的冲击、振动,降低了热机噪声。     

基于米勒循环的配气凸轮型线设计

分析了在高速发动机中应用高次多项式优化设计配气凸轮型线的必要性.阐述了米勒循环的基本思想,通过延迟进气门关闭时刻有效地降低压缩比,进而降低NOx排放这一方法来重新优化设计凸轮型线.采用五次多项式给出了工作段型线设计的一般方法,得到了改进后的凸轮型线方程,并利用AutoCAD拟合绘制了凸轮型线.     

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。     

基于ADAMS的配气凸轮轮廓曲线的设计

本文在高速凸轮机构动态数学模型的基础上,对应用广泛的动力修正式配气凸轮的计算机辅助设计方法进行了探讨。基于ADAMS软件,利用ADAMS软件自动生成数学模型及其强大的求解器,给出了一种由给定气门升程设计凸轮轮廓曲线的方法。通过使用ADAMS的Create Trace Spline功能,可以快速精确地得到凸轮的轮廓曲线。最后结合具体实例进行了动力修正式凸轮的动力学计算及凸轮轮廓曲线的设计,为其他凸轮型线的设计提供了一种通用的参考方法。     

基于内部EGR率控制的柴油机排气凸轮型线仿真设计研究

以某6缸增压柴油机为研究对象,运用GT-Power仿真分析软件,在目标发动机2 200r/min和1 800r/min常用工况转速下,分析了内部热EGR率对NOx、PM、CO排放量的影响,研究得出了重型车用柴油机内部EGR率的最佳控制范围在10%左右。在此基础上,进行了二次排气凸轮开启相位对内部EGR率控制效果的仿真分析,总结出了二次开启排气凸轮的相位、升程、包角等特性参数对柴油机功率、燃油消耗率及EGR率的影响规律。最终确立了能够进行二次开启的、具有内部EGR功能的排气门凸轮设计方案,建立了排气凸轮基本型线的数学模型。针对目标样机开展了型线特性参数对燃油消耗率、功率及EGR率的影响分析。     

柴油机燃油凸轮再制造应用研究

从再制造技术要求、再制造方法分析及筛选、工艺试验和工艺设计等方面对燃油凸轮再制造进行了研究,并将研究结果应用于某船舶两台主机凸轮轴的修复。修复后的凸轮轴实际应用情况较好,表明:所研究的凸轮再制造方法切实可性。     

车用电控柴油机配气机构性能的仿真优化研究

使用AVL发动机配气机构模拟分析用Tycon软件和发动机性能模拟分析用Boost软件,对一车用电控柴油机配气机构进行仿真评估和改进。研究表明,采用经优化的多项凸轮方案,可对原方案进排气凸轮的丰满系数得到改善,并较大幅度地降低进排气凸轮与从动件的接触应力水平,而使发动机仍保持原理想的性能指标。     

燃油系统凸轮机构接触应力分析

利用动力学分析软件ADAMS对喷油泵凸轮机构的运动规律进行分析,通过有限元分析软件对不同种凸轮-滚轮进行接触应力有限元计算,从而得出凸轮-滚轮接触应力的分布规律,以及凸轮型线和滚轮外形对接触应力分布情况的影响,并对柱塞腔内燃油压力进行了测量,验证了边界条件的正确性。结果表明,在柱塞腔油压一定的情况下。适宜采用推程启始角较小、推程运动角较大的凸轮和大弧度的鼓底滚轮．由此可以减小凸轮-滚轮的接触应力,提高滚轮与凸轮的使用寿命。     

475型柴油机多项动力凸轮的优化设计

本文探讨了内燃机多项动力凸轮的优化设计方法，并以475型柴油机配气凸轮为对象进行了具体设计计算。结果表明，优化设计的凸轮可以获得最佳的特性参数。     

一种新型复合函数凸轮型线的设计研究

在对几种常见车用发动机凸轮型线分析研究的基础上,以复合摆线Ⅱ型凸轮型线(FB2)为研究对象,研究了影响FB2型凸轮型线性能的主要因素。根据FB2型凸轮型线设计灵活的特点,寻找出了复合函数型线各主要设计参数对型线性能的影响规律和设计调整方法。提出了通过改变型线的3个主要参数m、n、p,来实现改变丰满系数、正负加速度峰值、凸轮桃尖处的凸轮-挺柱接触应力等性能的设计思路。在此基础上,开发出一种能够更好地调节负加速度段的新型复合函数凸轮型线FH1。     

数控加工高精度柴油机凸轮

介绍引进机型AT25型柴油机凸轮实际轮廓的计算过程，给出了理论轮廓数值表。由于该机型凸轮加工工艺复杂，质量要求高，因此，可采用数控加工工艺，以提高凸轮质量，在引进机型的国产化工作中具有一定参考价值。     

气门与活塞碰撞故障分析及凸轮型线优化设计

针对新开发的某四气门反转柴油机出现的气门与活塞碰撞问题,基于AVL-EXCITE TD软件进行配气机构仿真分析。结果表明:原正转机凸轮型线直接应用于反转机,导致反转机气门与活塞发生干涉。采用梯形函数和气门分段加速度函数对原凸轮型线进行优化设计。经运动学、动力学及性能试验验证:优化后的凸轮型线解决了气门与活塞碰撞问题,且改善了柴油机燃烧性能,燃油消耗率降低约5(g·kW-1·h-1)。