一種可變連桿式VCR發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計與主要零部件動力學分析.pdf

1、日益嚴重的能源形勢和越來越嚴格的排放規(guī)定，讓大功率、高性能、低功耗、低污染、多元化、新結(jié)構(gòu)成為當今發(fā)動機的特性。然而，既具有良好的動力性能又具有良好的排放性能和燃油經(jīng)濟性在一般發(fā)動機中無法同時滿足，并且發(fā)動機在怠速時、部分負荷時以及啟動時因無法完全燃燒導致整體性能差的問題始終得不到很好的解決。因此，研發(fā)低功耗、高功率的發(fā)動機成為目前市場熱點。
　　本文以F1C系列某款發(fā)動機為原型，根據(jù)導師團隊申請的發(fā)明專利《可變連桿式VCR發(fā)動機

2、連桿機構(gòu)》的設(shè)計思想，對一種可變連桿式VCR(VariableCompression Ratio)發(fā)動機機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和動力性能進行了研究。在本次研究中提出了一種可變壓縮比機構(gòu)的設(shè)計方案，對其主要零部件的結(jié)構(gòu)進行了計算設(shè)計和可靠性驗算，并進行了三維建模，最后采用靜力學分析和動力學分析，驗證了該VCR機構(gòu)的可行性。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下:
　?、俑鶕?jù)課題組申請的國家發(fā)明專利《可變連桿式VCR發(fā)動機連桿機構(gòu)》的設(shè)計思想和F1C

3、系列某款發(fā)動機的結(jié)構(gòu)參數(shù)，提出了一種可變連桿長度的VCR發(fā)動機。本文主要以該VCR發(fā)動機的曲柄連桿機構(gòu)為研究對象，實現(xiàn)了一種可根據(jù)改變連桿長度來實現(xiàn)壓縮比變化的設(shè)計方案。以液壓缸和連桿的運動規(guī)律，對壓縮比和可變連桿長度之間的變化關(guān)系進行了分析與計算。
　　②從理論上分析了該發(fā)動機中曲柄連桿機構(gòu)的工作原理和受力情況，確定了主要零部件的結(jié)構(gòu)尺寸，并進行了強度校核;利用CATIA V5三維設(shè)計軟件平臺，對曲柄連桿機構(gòu)進行了模型的建立，為

4、仿真研究提供了模型。
　?、劾肁nsysWorkbench有限元分析軟件對可變連桿機構(gòu)進行了靜力學仿真研究，考察了在可變連桿中連桿、活塞桿和液壓缸分別受到最大外力時的應力應變變化，驗證了該VCR機構(gòu)方案的合理性和結(jié)構(gòu)的可靠性;
　?、芑贏DAMS動力學分析軟件，對該VCR發(fā)動機機構(gòu)進行了運動學和動力學仿真，考察了該機構(gòu)在發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速和不同負荷下對發(fā)動機性能的影響，迸一步驗證了該VCR機構(gòu)方案的可行性。
　　研究表