配气机构动力学仿真与凸轮型线优化设计

应用AVL-tycon软件对某柴油机配气机构建立运动学和动力学计算模型,进行运动学和动力学计算,以便对配气凸轮型线进行优化设计。通过气门丰满系数、凸轮与挺柱的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凸轮型线的可行性。     

某杯式挺柱配气机构凸轮磨损问题分析

凸轮轴作为发动机配气机构的重要组成部分,承受着周期性的冲击载荷,而对于杯式挺柱的配气机构,该周期性载荷主要集中于凸轮轴的凸轮上,故,凸轮轴的凸轮需具有较高的耐磨性能。经配气机构动力学仿真计算及试验研究表明,凸轮型线设计、凸轮与挺柱材料匹配、凸轮与挺柱表面润滑等对改善凸轮表面磨损问题具有着极其重要的作用。     

配气机构凸轮型线的优化设计

叙述了所开发的配气机构凸轮型线的总体优化程序,并以N次谐波凸轮型线为例,介绍了优化模型的建立和计算方法。同时,对CA6102型汽油机凸轮轴进行了优化设计计算和对比试验。     

车用发动机配气机构动力特性参数匹配分析

为了改善发动机配气机构的高速振动,降低其高速噪声,必须实现配气机构动力特性参数的最佳匹配。本文将配气机构系统简化为具有一定质量和刚度的单自由度系统,分析了解放牌CA141汽车用6102Q汽油机配气机构的加载——变形关系、平面刚度、转动惯量、当量惯性质量、自振频率和气门正加速度,同时就配气机构动力特性参数匹配对配气机构噪声和发动机性能的影响进行了研究。配气机构动力特性参数匹配分析有利于凸轮曲线的优化设计和改进。     

柴油机系统配气机构的动力学分析

文章基于多体系统动力学理论,实现对某些油机配气机构虚拟样机的仿真分析,得到了各个运动件的动力学特性,根据仿真结果对凸轮型线进行评价,为凸轮型线的设计和改进提供了理论参考,同时也证实基于虚拟样机技术的柴油机配气机构的仿真分析的可行性。     

顶置凸轮轴配气机构多体运动学分析与应用

基于多体系统运动学数值原理,对顶置凸轮轴配气机构多体运动学正解计算问题进行了研究;探讨了利用气门升程数据和由各种不同生产检测方法测得的测头位移数据确定凸轮型线的逆解途径;提出了顶置凸轮轴配气机构多体运动学的正-逆联解方法,实现从原理上精确反求凸轮型线。所述研究较好地解决了顶置凸轮轴配气机构在设计、制造和检测过程中产生和派生出来的各种运动学关系问题。     

直驱式配气机构凸轮型线校验方法研究

针对顶置凸轮轴直驱式配气机构结构特点,设计一种有效的校验凸轮型线设计方案的试验方法,通过对配气机构零部件进行适当的改制,以获得最佳试验状态,应用先进的非接触激光测试技术、功能强大的数采及分析设备以及专用的测试台架,测试气门机构运动规律,以校验凸轮型线设计方案,为凸轮设计优化指明方向。     

顶置凸轮式发动机气门升程与凸轮型面数据的换算

在进行配气机构的计算时,常常会遇到下述情况:1.已知凸轮型面数据,求取气门升程数据;2.已知气门升程数据,求取凸轮型面数据。这种计算,对于一般下置凸轮式发动机只要乘以或除以固定的摇臂比即可求得,而对于图1所示的顶置凸轮式配气机构,由于其摇臂比随凸轮转角而变,因此就不能采用同样的简单方法。此时,必须运用表征配气机构几何关系及其运动规律的关系式才能计算出来,本文就寻求计算顶置凸轮式配气机构的关系式进行     

配气机构优化设计

在进行一款轿车发动机性能升级中,需要对配气机构进行全新优化设计,以提高发动机最大功率和中低速扭矩。文章利用AVL公司的EXCITE Timing Drive软件建立了配气机构模型,对模型进行了运动学和动力学仿真计算,完成了进排气凸轮型线的优化设计,以及配气机构运动学和动力学的分析和校核。校核结果表明,配气机构组成各零部件完全满足设计要求,通过性能预测和发动机试验证明,该款发动机的性能指标达到了开发目标值的预期。     

摩托车发动机切换凸轮型线可变配气正时机构研究

在摩托车发动机单顶置凸轮轴配气正时机构的结构形式基础上,研制一种可切换凸轮型线的VVT机构,具有2套可切换的进气配气正时参数。对VVT机构调整摩托车发动机热力循环过程和运行参数进行分析。结合JH125摩托车发动机所进行的研究表明:该机构结构简单、对原机结构改动小、成本低,能够实现配气相位的可变控制,有效改善发动机性能,可广泛应用于中小排量摩托车发动机。     

顶置凸轮配气机构仿真分析

运用多体力学的方法对配气机构进行了动态仿真分析，采用数字多体程序的方法，建立了配气系统的理论模型，进行配气机构的运动学、动力学分析，除了得到气门的升程、速度、加速度外，还考虑了摇壁与气门之间的碰撞，以及摇臂支座的柔性。因此得到气门与摇臂之间的碰撞力，摇壁支座的柔性衬套的受力，气门弹簧力，凸轮轴支座反力，气门座反力及凸轮与摇臂之间的压力角等。为凸轮型线、摇壁形状和整个配气机的设计改进提供了重要依据。     

小型发动机配气机构接触应力分析

利用发动机顶置凸轮气机构动力学计算的结果，分析小型高速发动机配气机构各主要零件之间的接触应力，分析了凸轮与摇臂之间的动态接触应力，和气门杆上端与气门间隙调节螺栓之间的动态接触应力，还给出凸轮廓综合曲率半径，以及各转速时接触的局部应力变化曲线。     

摩托车发动机可变正时配气机构的试验研究

参照变换凸轮型线VVT机构的原理,在JH125摩托车发动机单顶置凸轮轴结构基础上,研制了适用于中小排量摩托车发动机可切换凸轮型线的VVT机构。该机构结构紧凑,控制精度及可靠性高,与传统的可变配气正时机构的自动控制装置相比,由一个外接式油泵代替了复杂油路控制系统,在整个工况范围内设置了2套可切换的进气正时参数,可满足中小排量摩托车发动机结构空间紧凑布置的要求,有效降低了制造成本。     

摩托车CG发动机凸轮轴下置式配气机构的研究

根据下置式摩托车发动机配气机构示意图,进行了运动学和配气定时分析,并编制了相应的分析软件。以高次5项式非对称凸轮型线CG150摩托车发动机配气机构为例,进行软件设计分析,不仅输出功率提高了约1 kW左右,而且减小了气门的冲击,降低了振动和噪声。     

490Q型汽油机配气机构的分析

我厂生产的490Q 型汽油机采用顶置凸轮式配气机构。这种配气机构(图1)与下置凸轮式配气机构的传动关系不同,其摇臂比随着凸轮轴的转角变化而变化,气门升程不能简单地求得。为了提高发动机质量,我们在上海市计算中心的协助下,用X-2型电子计算机对490Q型汽油机现用配气机构作了详细分析,为减弱气门弹簧弹力提供了可靠依据,为改善凸轮摇臂摩擦副早期过度磨损创造了有利条件。     

摩托车发动机零件检查方法探析（二）

三、配气机构1.顶置凸轮轴配气机构凸轮轴是配气机构中的重要驱动件,由它来按照配气相位定时地开启和关闭进、排气门。气门的升程规律决定了凸轮的形状,其凸轮的外形由基圆和升程型线两部分组成。配气机构运行于基圆部分时,气门是关闭的,运行到升程型线部分时(如图5所示),气门则按型线的规律上升或下降。凸轮升程磨损超过其使用极限值时,会使配气相位的开启角度缩短,发动机的速度特性会向低速方向移动,其动力性和经济性就相应变差。因此在拆检过程中,应注意检测凸轮升程的高度,一旦磨损到使用极限值,必须更换新件。(1)在更换凸轮轴时,还需检…     

发动机配气机构刚柔耦合动力学特性研究

基于三维实体模型,运用刚柔耦合理论,把摇臂视为柔性体,采用动态子结构法,建立了某顶置气门发动机配气机构凸轮轴-摇臂-气门系统三维刚柔耦合动力学模型,对其动态特性进行了仿真,得出气门的动力学响应、摇臂动态应力等变化规律.结果表明该发动机配气机构气门升程曲线连续光滑,凸轮与摇臂工作接触过程中无脱离现象发生.     

凸轮轴异常磨损与检修要点

凸轮轴是配气机构中的重要驱动件,由它来按照配气相位定时地开启和关闭进、排气门。气门的升程规律决定了凸轮的形状,其凸轮的外形由基圆和升程型线两部分组成。配气机构运行于基圆部分时,气门是关闭的,运行到升程型线部分时,气门则按型线的规律上升或下降。采用一根凸轮轴来驱动进     

浅析摩托车CG发动机双凸轮的应用

基于原凸轮轴下置式配气机构,把原单凸轮分开为进、排气双凸轮。采用现有的CB机型气门升程曲线重新设计CG机型进、排气凸轮和气门配气相位,并对新设计凸轮进行了运动学和动力学计算分析,保证新设计的双凸轮配气机构具有良好的可靠性。     

Atkinson循环发动机配气机构改进分析

基于发动机燃油经济性升级需求,将传统的Otto循环发动机改为阿特金森(Atkinson)循环发动机,其中,配气机构的改进是完成循环改型的关键。对某汽油机配气机构建立模型,并进行运动学和动力学计算分析,进而对凸轮型线进行优化设计,对配气正时进行再设计研究。利用进排气凸轮轴的双VVT机构,在不同转速和负荷下对改型后的发动机进行了双VVT的优化控制设计。台架试验结果表明,发动机成功地完成了Atkinson循环的转换,最低燃油消耗率由原机的250g/(kW·h)降低到232g/(kW·h),且低油耗区向常用发动机工况移动,验证了配气机构设计方法的正确性和有效性。