基于气门弹簧设计关键参数的计算与校核

气门弹簧是发动机配气机构的关键组成部件,其参数设计不仅影响发动机的动力性,更重要的是影响发动机能否在高速下正常稳定的运行。通过对气门弹簧设计关键参数的计算,在设计早期确定能够满足配气机构稳定运行的弹簧预紧力F_1、气门最大升程的弹簧力F_2以及气门弹簧工作段的平均刚度k,对气门弹簧进行选型。运用该计算方法对某款发动机的气门弹簧进行选型,同时使用AVL-EXCITE软件对配气机构的运动学和动力学进行校核,验证该弹簧选型的方法和流程的可行性。该方法能够一次性确定气门弹簧,且流程简便易行,值得推广。     

某发动机气门弹簧校核与分析

气门弹簧是发动机配气机构气门组的重要零件。对某发动机气门弹簧进行理论校核,应用Excite-Timing Drive软件对配气机构进行模拟分析。理论校核及模拟分析结果显示:由于气门升程较大,导致簧丝余隙较小,气门弹簧并圈现象较明显。通过优化气门弹簧设计参数,消除了弹簧并圈现象,配气机构采用新设计的弹簧后仍能稳定工作。     

考虑发动机系统耦合振动影响的配气机构动力学分析

配气机构的动力学性能研究是发动机开发的重要组成部分。为研究发动机系统耦合振动对配气机构动力学性能的影响,基于运动机构的振动响应分析方法,建立了配气机构、活塞、连杆、曲轴和机体的发动机耦合振动分析模型,计算了配气机构的动力学性能参数。通过与配气机构单体分析模型的结果进行对比分析,明确了发动机零部件弹性振动对凸轮-挺柱接触应力、凸轮轴扭转及弯曲振动、气门开启及落座过程中的振动冲击、气门落座后的残余振动、气门弹簧颤振的影响机理。     

发动机气门弹簧动态应力仿真与试验分析

以某类气门弹簧为研究对象,分别建立了其三维几何模型和有限元模型。依据某型四缸汽车发动机配气机构数模,利用AVL EXCITE TIMING DRIVE建立其单阀系配气机构的动力学模型,对该模型进行仿真分析,检验了气门弹簧设计的合理性。基于动力学模型仿真结果,对气门弹簧有限元模型进行动态应力仿真分析,检验建立的动力学模型的准确性。并通过动态应变试验分析,用试验测得的应力值对动态仿真模型进行了验证。结果表明:该气门弹簧符合设计要求,仿真和试验所得的应力曲线基本吻合,所建立仿真模型具有一定的可行性。     

某发动机配气机构动力学分析

采用分析软件TYCON对某型发动机配气机构进行动力学分析,对配气机构的凸轮-挺柱接触应力、气门落座特性等进行研究。结果表明:该配气机构的最大接触应力均小于许用限值,接触力正常;气门落座平稳,冲击力较小,气门无反跳。     

某发动机气门落座力的优化

本文利用EXCITE Timing Drive搭建了某重型柴油机单阀系动力学模型,并对仿真结果进行分析,针对模拟结果中气门落座速度和落座力较大的情况,结合各因素对配气机构动力学性能的影响,从气门弹簧、气门座和气门间隙等方面提出了优化方案。优化后的气门落座情况得到明显改善,为发动机的生产和使用提供了技术支持。     

发动机气门间隙异常仿真分析研究

研究了柴油发动机气门间隙异常对配气机构动力学性能的影响。对配气机构进行了多质量动力学模型计算,建立了配气机构的多体动力学模型,设置3种不同的气门间隙进行分析。分析结果表明:气门间隙变大会造成气门速度、加速度增大以及气门连接部件的冲击力增大,会使发动机产生异响;气门间隙变大也会使配气机构之间的接触力增大,加速凸轮轴的点蚀磨损,气门发生故障的危险系数增加;相对而言,排气门发生故障的概率远大于进气门。所进行实验的验证结果与模拟分析结果相同,从而证明了仿真模型的有效性;经过实验验证发现:排气门间隙过小将会使气门与活塞头部碰撞,造成活塞头部损坏。     

高压缩比HCNG发动机配气机构仿真研究

为解决某HCNG发动机在高压缩比时回火问题,利用GT-VTRAIN软件建立配气机构的运动学和动力学仿真模型,进行模拟计算。基于组合多项式凸轮型线的数学理论,优化配气机构,重新设计配气相位和凸轮型线。模拟结果表明:新设计配气凸轮丰满系数较高,凸轮未发生与从动件飞脱现象;无气门反跳和二次开启现象;气门弹簧工作正常,未发生弹簧并圈,满足动力学要求;采用0°CA和-10°CA的气门重叠角,解决了发动机进气道回火的问题,压缩比提高到12:1时,仍能保持较高的功率,达到了设计目标。     

气门弹簧动力计算的有限元方法

在发动机配气机构中，气门弹簧的刚度较低，容易在外部激励下发生共振，其应力幅度可增加５０％或更大。因而在气门弹簧的设计试制阶段，需要一种有效的对其进行运动与应力分析的手段。本文采用有限单元法，推导出气门弹簧的动力计算模型，并用此模型对某些发动机气门弹簧进行了动力分析，求出了该气门弹簧固有振型、自振频率及各簧圈的运动和振动。计算结果表明，该模型具有较高的精度并得出了一些有益的结论。     

双气门配气机构布置方法的应用与测试研究

基于配气机构的运动学原理,构建了一种双气门配气机构布置方法。以发动机动态气门升程为目标,对某柴油机的布置方案展开优化计算,得到最优的布置方式;并以此进行动力学测试。测试结果表明,优化后方案有效地提高了气门升程的一致性。     

发动机配气系统运动学仿真分析

配气机构是内燃机的重要组成部分,虚拟样机技术是研究配气机构的重要方法。本文基于多刚体系统运动学原理,并利用ADAMS中的专用模块ADAMS/Engine对某高速汽油机的配气机构进行了运动学建模及仿真研究,获得了气门在不同转速下的位移、速度和加速度曲线。通过分析仿真结果,得出了气门的运动规律,指出了气门冲击、振动随速度变化的趋势。这对发动机配气机构的结构设计、动力学分析、性能预测、故障诊断起到积极的作用。     

某高速柴油机配气机构动力学仿真分析

本文采用AVL EXCITE Timing Drive软件对某高速柴油机新设计的配气机构建立单阀系模型,评价凸轮型线和配气机构各零件的动力学表现。通过气门升程丰满系数,凸轮与挺柱的最大接触应力和润滑效果、气门落座时是否出现反跳、气门弹簧是否出现并圈来评价进、排气凸轮型线设计的合理性,验证此配气机构设计的可靠性。     

基于ADAMS的发动机配气机构动力学分析

基于虚拟样机技术及其支撑软件ADAMS,实现对发动机配气机构动力学仿真,得到了气门的升程、速度和加速度凸轮与挺柱的接触应力等动力学结果,为配气机构优化提供了依据。     

内燃机配气机构噪声控制

为降低内燃机配气机构振动噪声,以某125型摩托车发动机配气机构为研究对象,利用高次多项式对凸轮型线进行优化设计.配气机构多体动力学仿真表明:优化后的配气机构没有出现"飞脱"和"反跳"现象,进、排气气门丰满程度有所增加,在各个转速下,气门的最大振动加速度降低了65%左右,气门与摇臂的撞击力有所降低,且气门与气门座间的撞击力明显下降.在此基础上,制作了凸轮样件并对优化前后配气机构进行声功率测试试验.结果表明:在测量转速范围内声功率级均降低1.5～2dB.     

配气机构优化技术的发展现状和趋势

配气机构是发动机的重要组成部分,其性能的优劣决定着发动机性能。文中从发动机目前使用的配气机构技术、配气机构优化参数以及配气机构优化方式等几个方面介绍了国内外配气机构发展现状和发展趋势。配气机构将会朝着气门升程、配气相位及进气管都可变的全可变技术和无凸轮轴可变技术方向发展。     

顶置凸轮配气机构多体系统动力学仿真研究

基于ADAMS进行单顶置凸轮轴配气机构的多体系统动力学建模和仿真分析。研究计算气门升程、速度曲线以及配气相位的运动学分析方法,分析配气机构在高速运转下的动力学特性,提出了通过气门升程曲线确定凸轮形线的新方法。     

基于ANSYS的气门力学特性分析

通过对发动机常用配气机构进行动力学特性分析,得出气门的运转情况下的载荷情况,然后以排气门为分析对象, 建立气门-气门座受力简化模型.最后通过应用ANSYS软件,对该模型进行分析计算,得出气门在最大载荷情况下的应力和变形情况等。     

发动机气门弹簧与锁夹座自动装配的研究及应用初探

气门弹簧及锁夹座是配气机构及影响发动机性能的关键零部件,依据气门弹簧及锁夹座装配工艺特点和生产线作业方式,借助自动排序、智能抓取和伺服控制等手段,自主设计开发一套全自动装配单元,包含控制系统、顶升定位机构、弹簧及锁夹座自动上料、自动抓取机构、自动检测机构等结构,实现气门弹簧及锁夹座的自动排序、智能抓取、全自动装配和智能防错的功能。     

基于ANSYS的气门动力学分析

采用单自由度的质量-弹簧振动模型对配气机构进行动力学特性分析,以排气门为分析对象,得出气门落座时的冲击载荷的曲线。应用ANSYS有限元分析工具,对该模型进行分析计算,得出气门在最大冲击载荷情况下的应力和变形情况等。结果表明,气门在承受最大落座冲击力时,在与气门座接触的气门锥面处有最大的应力,具有明显的应力集中现象。     

某型柴油机气门与座圈摩擦副磨损影响因素研究

配气机构作为发动机中的核心组成部分之一,配气机构的气门与座圈摩擦副进行的高频反复循环碰撞,两者之间发生磨损,在一定程度会关系到发动机向外输出的动力性和燃油经济性。本文对气门与座圈磨损影响因素进行分析,建立气门与座圈摩擦副磨损量预测的数学模型,研究不同影响因素对气门与座圈磨损的影响规律,为气门与座圈摩擦副的改进设计提供依据。