顶置凸轮轴凸轮型线的优化设计

以顶置凸轮轴 (摇臂驱动气门 )的凸轮为研究对象 ,在运动学、动力学计算的基础上 ,选用 5项式高次方凸轮型线 ,将平稳可靠作为约束条件 ,丰满系数作为目标函数 ,并采用极小网格法的优化设计方法设计凸轮。用该方法设计的配气凸轮 ,丰满系数较高 ,在内燃机全部工作转速范围内 ,配气机构不会发生飞脱和气门落座反跳现象。

基于高次多项式的高速汽油机顶置凸轮特性

针对高速汽油机双顶置凸轮轴设计,建立了高次多项动力凸轮特性研究的数学模型,给出了相关系数的计算表达式.以进气凸轮的设计为例,计算获得了高次多项式动力凸轮型线,并研究了高次多项动力凸轮中不同幂指数对凸轮特性的影响.随着各阶幂指数的增大,凸轮型线的丰满系数和最大正加速度逐渐变大,而最大速度则逐渐变小.最后采用多自由度模型计算了凸轮经动力修正后的运动学及动力学特性.结果表明,采用高次多项式动力凸轮用于高速汽油机凸轮设计,能够获得相对平稳的气门运动特性.

凸轮型线的优化设计

针对高速汽油机顶置凸轮轴的设计,建立了高次方多项式描述动力凸轮特性的数学模型,并给出了相关系数的计算公式,最后根据数学模型对一台汽油机的凸轮型线进行了优化.

DOHC,4气门配气机构对发动机性能的影响

本文通过原理和结构分析 ,论述了DOHC ,4气门配气机构对发动机性能的影响。

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，还考虑了摇臂与气门之间的碰撞，以及摇臂支座的柔性。因此得到气门与摇臂之间的碰撞力，摇臂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、摇臂形状和整个配气机构的设计改进提供了重要依据。

顶置凸轮-圆弧底摇臂混合润滑特性与磨损分析

通过对一种常用顶置凸轮摇臂机构运动学和动力学的分析，运用弹性流体动力润滑理论计算出该机构凸轮表面最小油膜厚度的分布状况，分析了凸轮－摇臂摩擦副的润滑特性。结合摩擦学理论给出了该机构凸轮表面磨损速率公式，计算结果与磨损试验数据进行比较，取得了较好的一致性。分析表明：处于混合润滑状态的顶置凸轮磨损速率主要与发动机缸头热负荷、凸轮表面工作应力、摩擦表面滑移量有关。工程设计中，提高摩擦表面粗糙度是改善磨损状况最简便的途径之一。

凸轮轴负载扭矩计算与虚拟止回控制策略研究

当代汽油机普遍配置了双顶置凸轮轴(DOHC)的可变气门正时(VVT)系统,发动机工作时配气机构对凸轮轴产生的负载扭矩会影响VVT相位器的调节速度。本文通过分析凸轮轴的受力状况,建立了凸轮轴负载扭矩的数学模型,基于Matlab/Simulink的仿真计算,确定了凸轮轴负载扭矩随转速的变化规律。针对发动机低速时凸轮轴负载扭矩对相位器调节的阻碍作用,开发了虚拟止回控制策略,基于凸轮轴负载扭矩正、负切换的基准角和机油流量特性,确定占空比切换时刻和虚拟止回占空比数值。目标相位提前和滞后的仿真结果表明,设定值从5°CA到45°CA和从45°CA到5°CA阶跃变化时,相位器调节速率分别提高25%和34%。

顶置凸轮轴配气机构有限元动力模型计算及试验研究

采用有限元动力模型，对顶置凸轮轴配气机构进行了动力分析计算。在已知凸轮升程数据的条件下，求出了凸轮轴不同转速时的气门运动规律、配气机构各阶自振频率和振动振型，并研究了油温、油压及混入气泡量不同时，气门间隙液压调节器对配气机构运动特性的影响。