基于改进型蚁群算法的内燃机配气凸轮机构型线动力学优化设计

针对内燃机配气机构工作时的振动、冲击和噪声问题,建立内燃机配气凸轮机构型线的动力学数学模型。对蚁群算法在内燃机配气凸轮机构型线参数优化设计进行详细分析,并对蚁群算法存在的容易陷入局部解问题,将蚁群算法和遗传算法进行有效地结合,使得改进后的蚁群算法能够高效率地对内燃机配气凸轮机构型线参数进行优化设计：运用改进型蚁群算法和Matlab语言,对内燃机配气凸轮机构型线数学模型进行仿真优化计算,与原设计相比,仿真结果表明,丰满系数提高,动态最大正加速度在上升段降低,在下降段增加,动态最大负加速度降低,使得系统动态速度和动态加速度趋于平稳,有效地减少了内燃机配气机构的冲击振动,提高了内燃机的动力性能。     

基于AVL EXCITE Timing Drive的发动机配气凸轮型线优化

应用AVL EXCITE Timing Drive软件,建立配气机构运动学及动力学模型,对实测的进气凸轮升程曲线进行分析,优化了进气凸轮型线,并使凸轮的丰满系数得到改善,同时减轻气门落座的反跳现象。     

连续可变配气凸轮的设计研究

针对现有可变配气技术只能实现"跳跃式"可变配气,而无法实现连续的可变配气的问题,为了提高发动机的动力性和经济性,提出一种基于凸轮轮廓设计的连续可变配气技术的研究方案。通过对现有凸轮型线方程分析,选用高次多项式函数作为凸轮工作段型线方程,先设计出渐变凸轮轴向中间位置型线;将凸轮沿轴向划为无穷微小段,以中间位置型线为基准曲线,以发动机低速和高速工况下的凸轮最大行程为约束,设计每一微小段的型线,实现基准曲线沿着凸轮轴轴向向横向和纵向渐变,从而设计出可以满足渐变配气的凸轮轮廓曲面;利用Solid Works软件设计,根据所设计的凸轮型线,进行三维建模。     

低噪声重型柴油机配气机构凸轮型线优化设计

凸轮型线设计对发动机性能及可靠性至关重要。针对某重型柴油机整机噪声大,测试表明其配气机构产生的机械噪声贡献量比较大,为降低配气机构噪声对其凸轮型线进行优化设计和动力学计算分析,仿真结果显示优化型线后凸轮与从动件最大接触力降低约20%,凸轮扭矩峰值降低约30%。通过噪声试验验证,优化凸轮型线后发动机外特性噪声降低1.5～2.5dBA,整机降噪效果明显。     

基于正交试验的大功率柴油机凸轮型线设计

凸轮型线的设计在配气机构设计中至关重要,而型线的设计主要在于工作段的设计。利用AVL EXCITE Timing Drive建立柴油机配气机构单阀系运动学模型,并在模型的基础上进行多项动力加速度凸轮型线的设计。设计单因素试验,分析了函数中各个参数对接触应力、跃度、润滑系数的影响规律。然后设计正交试验,获得满足动力学要求的参数组合,通过极差分析,得出了各参数对接触应力、跃度、润滑系数的影响显著性。研究结果表明:各参数对接触应力的影响显著性顺序为:c4>p>n>m;对跃度的影响显著性顺序为:n>p>m>c4;对润滑系数的影响显著性顺序为:c4>p>n>m。     

配气相位对发动机性能的影响

配气机构作为发动机的重要组成部分,其性能好坏对发动机的性能指标有着很重要的影响,理想的配气机构是既具有良好的充气性能,工作可靠性又好。在不改变原有四缸汽油机凸轮型线的基础上,通过优化配气机构的相应参数,通过仿真分析,研究参数变化对发动机功率、油耗、充气效率等发动机性能的影响。     

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。     

某三缸发动机性能提升研究

对一款已有的三缸汽油机性能进行评价,通过对发动机进气歧管、凸轮型线及配气相位进行优化设计,使发动机的性能可以达到设计要求。     

摩托车CG系列发动机配气凸轮机构最优尺度综合研究与应用

摩托车CG系列发动机配气的进、排气机构由同一凸轮驱动,从设计的观点分别为逆向型和同向型,在进、排气机构设计参数相同的条件下,所设计出的两凸轮轮廓型线是不同的。针对工程设计实践,应用凸轮机构设计的基本理论,分析设计参数的内在联系,研究出摩托车CG系列发动机配气凸轮机构最优结构尺度综合的计算方法,揭示出配气机构的各设计参数的匹配内涵和设计机理,所导出设计计算方法应用于CG150发动机的工程设计并经试验验证,使发动机由原最大功率8.51 kW(升功率56.7 kW)提高到9.7 kW(升功率64.7 kW),噪声降低约5 dB,可减小发动机高速运转的冲击与噪声并具有良好的外特性。     

基于MATLAB汽车发动机配气凸轮的型线设计与接触应力分析

在汽车发动机配气凸轮的型线设计过程中,通过选用合适型线函数,设定预期从动件运动边界条件,推导凸轮接触应力计算公式,进而通过MATLAB编程,可生成预设的从动件升程、速度、加速度和凸轮接触应力曲线。文中所涉及的MATLAB程序以期快速完成凸轮设计和分析凸轮接触应力为目的,应用此方法可显著提高配气凸轮设计的速度和精度,并为凸轮机构的优化提供理论依据。     

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。     

多目标优化设计在配气机构凸轮型线中的应用

分析了发动机配气机构凸轮型线设计要求和型线选择,建立了凸轮型线多目标优化数学模型,基于Matlab软件编制了凸轮型线进行多目标优化设计的程序。给出了计算实例,实例表明通过优化改善了挺柱运动的平滑性,提高了配气机构的性能。     

浅析低噪声凸轮轴的型线设计

对一款具有配气机构异响问题的发动机进行NVH测试分析,确定产生异响部件为凸轮轴,在分析凸轮型线后,运用CAE仿真软件对凸轮型线进行重新优化设计,并根据CAE分析结果,制造优化型线的凸轮轴,达到了降低配气机构异响的设计目的。     

N次谐波法拟合配气凸轮型线的设计

利用N次谐波法对配气凸轮型线进行拟舍,分析拟舍结果,指出使用N次谐波法时的一些问题及其原因.结果表明N次谐波法是进行凸轮配气机构性能分析的一种简洁有效的方法,为配气机构的运动学和动力学计算提供了南力的支持.     

基于AVL/TYCON的非对称凸轮型线设计研究

利用配气机构模拟计算软件AVL/TYCON,在国内某具有液压挺柱的四缸汽油机的基础上,采用多项动力加速度函数、分段加速度函数和多项动力一分段加速度函数三种函数方法拟合非对称凸轮型线.将配有液压挺柱的配气机构当量成单质量运动模型,并结合其他参数,应用AVL软件模块建立AVL运动学模型,通过该模型计算出凸轮型线的位移和速度,并分析对比不同凸轮型线的丰满系数、跃度以及凸轮和液压挺住的最大接触应力.最后,建立动力学模型,分析气门和气门座的耐久性.     

4105QB柴油机配气机构的机理分析及优化设计

本文以4105QB高速柴油机为对象,对其配气机构的工作原理和结构特点进行了综合分析,建立了可行的气门数学模型,并结合其技术现状及多元影响因素,采用非线性规划法,对配气凸轮型线及摇臂机构提出了新的优化设计措施.     

基于N次谐波逼近法的柴油机配气系统凸轮型线函数拟合

根据实际测量所得柴油机配体系统凸轮升程数据表,采用N次谐波逼近法对该凸轮型线进行函数拟合,得到凸轮型线拟合函数表达式。对于同一凸轮转角,对比凸轮升程测量数据与拟合数据之间的差距,验证了采用N次谐波逼近法所得拟合函数的准确性,为求解柴油机配气系统机构性能和动力学问题提供有力保障。     

凸轮型线优化模板设计及动力学特性预测

基于Pro／E平台的特征参数化技术和行为建模技术，开发了高次多项式凸轮型线优化设计模板，并运用该模板，对一台高速柴油机四气门双顶置凸轮轴凸轮型线进行了优化计算求解；生成了满足最大接触应力和避免飞脱的最大凸轮型线丰满系数的图形文件；对计算优化的结果，运用ADAMS／VIEW软件，进行了柔性多体动力学仿真分析，并对以往的配气机构的动力学模型进行了改进。     

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.     

发动机配气凸轮轮廓曲线设计与研究

配气凸轮作为配气系统的核心零部件,其轮廓曲线的设计是整个配气机构设计的关键。通过对Solid Works软件进行二次开发,得出一种配气凸轮轮廓曲线的参数化设计方法。此方法能够满足精度要求较高的凸轮轮廓曲线设计,为发动机配气凸轮轮廓线的设计提供了一种依据。