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.     

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。     

配气机构动变形随转速及气门间隙的变化规律

为确定N次谐波凸轮配气机构动变形响应的精确变化规律,将二阶微分方程全解的解析解法转用于配气机构动力学微分方程。根据这种解法编制了计算机程序,对某发动机配气机构的动变形响应随凸轮轴转速和气门间隙变化的规律进行了仿真计算。计算结果表明,配气机构的动变形规律主要取决于当量气门运动加速度的大小和形状;凸轮轴转速的变化,在气门开启阶段对配气机构的动变形影响较小,在落座阶段对配气机构的动变形影响较大。气门间隙在设计值附近变化不大时,仅在气门开启阶段对配气机构动变形稍有影响。     

无凸轮轴电液配气机构性能试验

基于1105单缸柴油机,开发了无凸轮轴电液配气机构.介绍了该机构的工作原理并进行了机构性能台架试验;探索了无凸轮轴电液配气机构的气门升程、气门启闭速度和落座冲击的影响因素.试验表明,该系统对气门正时、气门开启持续期和气门升程等参数可以实时控制,达到了设计要求.指出了该机构目前存在的不足及拟采取的措施.     

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。     

柔性调节无凸轮配气机构设计与试验研究

设计了液压驱动柔性调节的无凸轮配气机构,分析了其工作原理和气门运动特性,试制了原理样机,通过对原理样机的试验研究获得了该配气机构的气门运动特性,提出了气门"软着落"方案,有效降低了气门落座冲击。该柔性调节配气机构可以实现气门提前角、气门开启持续时间(时面值)、气门迟闭角等参数的连续可变。将该柔性调节配气机构成功应用于液压自由活塞柴油机的排气门,试验效果良好。     

柴油机电液控制配气机构性能仿真研究

针对某柴油机的配气系统,设计了中压共轨电控可变气门系统。根据电控可变气门的工作原理,利用HYDSIM软件建立电液控制配气机构的仿真模型,对电控可变气门的动态特性进行研究。分析活塞直径、高压共轨腔压力和高压电磁阀的通流面积等关键参数对气门升程及气门响应的影响规律,研究确定可变气门机构部件的关键参数,得到了较为满意的气门运动动态特性仿真结果。     

内燃机配气机构动力分析的多柔体动力学模型

本文针对以往内燃机配气机构动力模型的不足,首次将多柔体动力学理论应用于配气机构,建立了配气机构动力分析的多柔体动力学模型。同时考虑了气门初始间隙以及由此产生的冲击现象,并研究了凸轮轴刚度、摇臂支座刚度及凸轮升程高阶频率对气门运动规律的影响。最后本文以6102Q柴油机配气机构为例进行了实际计算,所得的气门运动规律与实测结果相符合。     

基于刚柔耦合多体动力学模型的配气机构计算

通过在配气机构多刚体模型中引入柔性体,描述了配气机构的动力学性能;建立了柔性体气门弹簧,分析了气门弹簧动刚度的非线性行为,并且依据模态技术计算得到其动态应力;该方法为优化设计配气机构等机械产品及对其进行疲劳性能研究提供了依据。     

新型四冲程发动机液压可变配气机构的动态仿真与分析

提出一种新型的四冲程发动机液压可变配气机构。建立系统非线性数学模型,并分析配气机构的动态特性。仿真和试验结果表明,新的液压配气机构能实现可变气门正时及开度的控制,可适用于高转速发动机,具有一定的实用性。     

有直动式液压间隙调节器的气门机构的试验与计算分析

对一个有直动液压间隙调节器（ＨＬＡ）的气门机构进行了试验和动力学计算分析。实测了ＨＬＡ泄沉特性以确定ＨＬＡ模型中模拟泄漏的阻尼参数。为了获得气门机构的实测运动规律以验证计算结构和估算ＨＬＡ高压腔混气量，对该机构的气门加速度和ＨＬＡ高度变化量进行了动态测试。动力学计算结果和实测结果对比表明所建立的两种气门机构动力学计算模型都是可用的。分析计算结果对模型参数的敏感度。     

Sensitivity of train stochastic dynamics to long-term evolution of track irregularities

The influence of the track geometry on the dynamic response of the train is of great concern for the railway companies, because they have to guarantee the safety of the train passengers in ensuring the stability of the train. In this paper, the long-term evolution of the dynamic response of the train on a stretch of the railway track is studied with respect to the long-term evolution of the track geometry. The characterisation of the long-term evolution of the train response allows the railway companies to start off maintenance operations of the track at the best moment. The study is performed using measurements of the track geometry, which are carried out very regularly by a measuring train. A stochastic model of the studied stretch of track is created in order to take into account the measurement uncertainties in the track geometry. The dynamic response of the train is simulated with a multibody software. A noise is added in output of the simulation to consider the uncertainties in the computational model of the train dynamics. Indicators on the dynamic response of the train are defined, allowing to visualize the long-term evolution of the stability and the comfort of the train, when the track geometry deteriorates.     

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。     

基于AVL EXCITE TD的凸轮型线仿真优化

在现代发动机开发过程中,CAE软件的应用已经成为降低开发成本和缩短开发周期的主要手段.针对某微小型汽车发动机性能提升的改进工作,利用AVL Excite Timing Drive软件对发动机凸轮轴型线进行优化设计.建立了该发动机的单阀系统模型,在给定的配气机构零件基础上利用多段函数的数学方式优化了凸轮轴的缓冲段和工作段型线.优化后的结果表明,采用梯形函数形式的缓冲段,以及分段函数形式的工作段的凸轮轴型线,既能满足配气机构的动力学和运动学要求,同时达到了提高发动机中低速扭矩的性能目标,有效降低了整机的开发成本和周期.     

基于ADAMS的四气门配气机构优化设计

用ADAMS／View对某型号车用柴油机的配气机构进行了仿真分析,发现四气门配气机构中气门运动不同步的现象,增大了气门与气门导管之间的摩擦力,影响气门的升程,最终影响配气机构的性能。结合实际测量的结果,分析了这种不同步原因及对气门组的可靠性影响,讨论了减小运动不同步的方法,建立目标函数对所分析的配气机构进行了优化设计。优化后的配气机构改善了气门的不同步现象．减小了气门轭与摇臂之间的滑移距离及气门与气门导管之间的摩擦力,减少了气门轭的偏转,配气机构性能得到了提升,而且用虚拟样机技术缩短了产品的设计周期。     

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。