发动机气门落座阻尼研究

在发动机配气机构中,以往气门落座过程中定阻尼的动力学模型落座速度计算结果与试验结果差别较大。为此,我们设计气门模拟落座碰撞过程,计算分析气门落座过程内、外阻尼。计算结果表明,落座过程是一个非线性随机过程,且落座阻尼并非定值;振动周期和落座速度没有明显关系,但气门落座外阻尼随落座速度增大而增大,且在落座过程中,气门外阻尼要比内阻尼大;而且在气门落座过程,主要的能量靠外阻尼耗散,为配气机构动力学计算提供了良好的参考。     

内燃机气门落座特性的研究

本文在实测的基础上,结合理论分析,研究了内燃机气门落座瞬时的物理特性。根据气门落座的冲击情况,将气门落座过程归结为三类。进而分析了影响气门落座特性的因素,并展示了气门落座前后的振动现象。最后,指出了改善气门落座特性的基本途径。     

气门落座座圈接触动力学研究

针对气门落座的接触动力学问题,设计气门落座冲击试验,根据试验测得气门运动数据,分析气门与座圈之间动态接触力、相对滑移距离。结果表明气门落座是一个非线性接触的过程,在气门碰撞到座圈的时候,气门落座冲击力最大,并且随着气门落座速度的增大,气门与座圈的碰撞接触时间缩短,能量消耗加剧。     

气门落座接触刚度试验方法研究

为分析气门实际落座过程中的刚度问题,用气门落座接触试验,分别测量气门静态接触刚度、模拟气门落座碰撞过程动态刚度和实际配气机构工作过程中动态刚度。试验结果表明气门落座过程是一个非线性过程,气门与座圈接触刚度不是定常值,而是随落座速度增大而增大。     

全可变液压气门机构的气门落座特性

在BJ486EQ汽油机上开发了一种全可变液压气门系统(FHVVS),采用凸轮驱动和液压传动控制进气门开启和关闭,采用气门落座缓冲机构控制气门落座速度.建立FHVVS气门运动特性测试平台,采用激光位移传感器试验测量了FHVVS的气门升程.讨论了FHVVS的气门落座过程和特性,重点分析了两种气门落座缓冲机构的气门落座速度和反跳高度.结果表明:液压活塞侧面节流的气门落座缓冲机构显著降低了FHVVS的气门落座速度和反跳高度.与传统气门机构相比,FHVVS实现了气门平稳落座,且4缸汽油机的各缸落座特性均匀一致.     

气门动态信号处理方法研究

本文讨论了实测气门加速度信号中低频的趋势分量和高频机械振动干扰的处理方法。分析研究表明，采用最小二乘法拟合可以有效去除趋势分量，通过小波分析可以分辨并去除高频的机械振动干扰。     

发动机电磁气门驱动动态特性试验研究

在电磁气门驱动(EVA)研究中，设计制作了EVA动态特性试验装置和测试系统，对所研制的EVA进行了初始化试验和往复运动试验。试验结果表明，所设计的EVA能够按照其工作原理和控制系统的要求运动，但在开环控制的条件下，不可能实现软着陆，因此EVA必须采用闭环控制系统。     

气门杆油封动态密封性能仿真研究

建立了某柴油机气门杆油封结构有限元二维轴对称模型,研究了在气门工作条件下油封的动态密封性能,同时分析了油封不同结构参数对油封密封性能的影响.仿真分析表明,油封密封性能随着凸轮转角而发生明显变化,气门运动速度波动对油封密封性能有很大影响,在气门运动换向时刻油封嘴唇口发生剧烈运动.通过仿真得到了油封结构参数与油封动态密封性能之间的关系,为油封设计工作提供了重要依据.     

高速柴油机气门弹簧动态优化设计

对配气机构系统采用有限元动力分析，以气门弹簧最大疲劳安全系数为目标函数，对气门弹簧进行动态优化设计，并编制相应的优化设计程序，以解决气门弹簧失效问题。     

气门—气门座的摩擦学设计研究

介绍了气门－气门座摩擦副的工作状况和失效形式,提出了气门－气门座摩擦学设计的方法;计算了配气机构工作时气门的动力学状态、气门头部的应力分布和气门头部的轴向变形,指出了提高气门－气门座摩擦副寿命的途径。     

动态气门运行特性及二冲程制动性能耦合研究

基于自主研发的变模式气门驱动装置,进行发动机和该气门驱动装置联合仿真,研究了二者的强耦合运行特性,为该装置的装机应用提供理论依据．研究结果表明：缸内压力和气门运行之间的强耦合关系在上止点附近排气门运行阶段尤为明显,尤其是在2 300 r/min以下,发动机转速越高,气门动态升程损失程度越大,最大缸内压力越高;高于该转速后,二者变化程度逐渐减小;排气制动凸轮在上止点后设置过渡升程可消除排气门反跳的问题,并且可进一步改善制动功率和最大缸内压力之间的矛盾关系;与理想四冲程制动相比,二冲程制动的制动功率明显增加,最大缸内压力明显降低,发动机转速分别为1 600、1 900和2 400 r/min时,实际二冲程制动功率分别提高了35.94%、45.61%和27.54%,最大缸内压力分别降低了45.42%、27.20%和7.35%.     

陶瓷气门研究

对两种整体陶瓷气门的可行性研究中,福特实验室用Weibull陶瓷损坏理论和故障分析（FEA）对断裂概率进行了预测。随后在一台非冷却直喷式柴油发动机上加以验证。试验的两种气门材料为:氧化钇结合不完全稳定的氧化锆 [ PSZ],烧结的氮化硅[Si_3N_4]。在相同的试验条件下,PSZ的损坏概率为100％,而Si_3N_4的损坏概率不足千万分之二。试验分析了发动机在稳定状态下的部分负荷和瞬时状态下的全负荷时的升温和冷却时的气门情况。并在运转26小时后,对气门进行了荧光渗透剂检查。 在直喷式发动机中,20％的燃烧能量随燃烧气体传递给冷却液而损失。但使用陶瓷材料后就可以使燃烧过程绝热,从而提高热效率,并提高燃烧温度。采用陶瓷气门可以使气门重量减轻43％,从而可降低气门弹簧的弹力,减少气门摩擦副的摩擦损失。 气门的故障分析（FEA）分为稳定状态与不稳定状态（瞬时状态）,由此得出的温度和应力,用Weibull陶瓷损坏理论进行分析,计算出气门的断裂概率。用ANSYS故障分析（FEA）程序计算温度与应力     

气门弹簧动态应力与振动频率

在研制85系列小型高速柴油机过程中气门弹簧断裂。为分析折断的原因,对弹簧动态应力作了测试。应变片同时贴在气门弹簧的上部和下部。鉴于探索振动对断裂的影响,对不同刚度和自振频率的弹簧进行了对比试验,还作了耐油胶垫减振效果和使用状态下气门弹簧的振动频率的测定,气门弹簧疲劳强度计算和实际使用中的振动频率的计算。     

全可变液压气门系统气门运动规律动态测量与数据处理方法

搭建气门升程测试平台,测量全可变液压气门系统(fully hydraulic variable valve system, FHVVS)的气门运动规律,分析发动机转速、传感器动态响应特性以及数据处理方法对气门升程测量精度的影响。结果表明：凸轮轴瞬时转速波动随驱动电机转速的降低而增大,通过角标信号对采集的气门升程进行数据处理,可以减少由于瞬时转速波动导致的气门升程测量误差;传感器动态响应特性不足造成气门升程相位迟滞;气门加速度波动频率与液压压力波动频率应一致,通过选取合适的滤波截止频率准确计算气门加速度;经五点三次平滑法处理后的气门升程更接近实际结果。     

机车柴油机气门失效及新型气门研究

通过对柴油机气门材料和结构的对比分析,指出在目前国内机车柴油机上所使用的气门在材料和结构上不能满足使用要求。介绍了新材料气门的结构、性能和装机试验的情况。     

基于ADAMS和TYCON的内燃机气阀落座特性研究

分别采用ADAMS软件和AVL/TYCON软件对某型柴油机配气机构进行仿真研究.采用ADAMS进行了多刚体系统动力学分析;采用AVL/TYCON进行配气机构运动学与动力学分析,通过对比两者的气阀落座力特性,对配气机构的工作平稳性、落座冲击力对配气机构工作的影响程度进行评价分析.结果表明：该配气机构的气阀运动规律比较平稳,工作状况较好,但落座时存在轻微的跳动现象;凸轮轴转速越高,气阀的落座力就越大,在低转速下增幅较慢,在高转速下增幅度较快.两种方法结合可以得到完整的配气机构运动学和动力学工作特性.     

电磁驱动气门机构动态特性的数值分析

本文运用数值计算方法对内燃机电磁驱动气门机构的动态特性进行了仿真研究。提出用抛物线法对非线性磁路进行拟合,所做计算结果与实验有良好的一致性。该法除用于电磁驱动气门机构的分析外,对类似的电磁驱动器也适用。     

气门弹簧的研究动向

[日刊《机械的研究》1982年6月报道] 气门弹簧是在各种机械中广泛应用的重要基础零件,特别是用于汽车发动机的气门弹簧,要求耐热,寿命长。近几年来,为了降低油耗、噪声和排气污染,气门弹簧需要承受的温度更高,疲劳变形也随之加剧,对此,国外不断研究耐热的高强度材料和减少疲劳变形的工艺。     

发动机气门和气门座圈高温冲击磨损试验研究

为了模拟汽车发动机气门和气门座圈的磨损情况，用气门材料日本标准SUH36号钢制成圆环，用气门座四材料铁基烧结合金制成圆盘，在下列条件下对两者进行平面冲击磨损试验．冲击能：0．588J；温度：室温，200℃和400℃；圆盘滑动速度：0～0．8ms-1．冲击时，如果圆盘不滑动，圆环和圆盘都磨损很少．在室温和圆盘滑动速度为0.1ms-1时，磨损面有些发亮，圆环磨损加速．在200℃和滑动速度为0．4ms-1时，磨损面光亮，磨损剧烈。但是在温度400℃时，出现氧化膜在任何圆盘滑动速度下，都无磨损加速迹象．这可用氧化膜和试验材料的机械性能来解释．…