氣門動態(tài)特性數(shù)據(jù)處理及參數(shù)識別方法的研究.pdf

1、配氣機(jī)構(gòu)作為內(nèi)燃機(jī)的重要組成部分,其動力學(xué)性能和疲勞特性直接影響到發(fā)動機(jī)整機(jī)性能,因此配氣機(jī)構(gòu)動力學(xué)特性和疲勞可靠性是當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)研究的主要方向之一。本文在廣泛參閱國內(nèi)外關(guān)于配氣機(jī)構(gòu)文獻(xiàn)的研究基礎(chǔ)上,并結(jié)合企業(yè)合作項目的實(shí)際情況,采用試驗測試、動態(tài)數(shù)據(jù)處理、動力學(xué)特性參數(shù)分析、模型仿真分析和計算相結(jié)合的研究模式,對國產(chǎn)某型號柴油機(jī)下置式配氣機(jī)構(gòu)進(jìn)行了較為系統(tǒng)和深入的研究。主要研究工作可以概括如下:
　　 1.介紹了配氣機(jī)構(gòu)動力學(xué)數(shù)

2、據(jù)采集實(shí)驗系統(tǒng)試驗臺架。介紹了加速度信號、應(yīng)變信號、轉(zhuǎn)角信號、上止點(diǎn)信號的數(shù)據(jù)采集原理和方法。利用整周期采樣原理對上述四種信號進(jìn)行采樣,通過多循環(huán)平均的方法獲得一個整周期動態(tài)試驗數(shù)據(jù),并通過對氣門加速度信號積分的方法獲得氣門速度信號。
　　 2.采用最小二乘法和多循環(huán)平均法有效去除加速度信號中的趨勢分量和漂移,去除了加速度信號中的低頻干擾部分。利用一種FFT與小波包分析相結(jié)合的處理方法對配氣機(jī)構(gòu)動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,去除了夾雜在加速

3、度信號中的干擾信號。結(jié)果顯示:與常用的數(shù)字濾波方法相比,該方法可以在不影響真實(shí)信號的前提下,精確去除信號中的干擾。
　　 3.對配氣機(jī)構(gòu)動態(tài)參數(shù)進(jìn)行了分析研究。在不同間隙和不同轉(zhuǎn)速工況下對氣門加速度、速度和推桿應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行了研究,并分析了其對配氣機(jī)構(gòu)飛脫和氣門反跳的影響。
　　 4.動態(tài)阻尼對氣門落座的穩(wěn)定性和配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)行的穩(wěn)定性有著很大的影響。氣門落座動態(tài)阻尼反映了氣門落座過程中能量耗散特征,影響該過程能量耗散因素很多

4、,難以用精確的理論方法對該過程進(jìn)行分析,本文采用了宏觀的分析發(fā)方法分析了該阻尼隨其他參數(shù)的變化趨勢。依據(jù)測試所得動態(tài)數(shù)據(jù),計算了在氣門落座沖擊過程中,氣門動態(tài)阻尼隨其他參數(shù)的變化情況。
　　 5.氣門彈簧是配氣機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵部件,關(guān)系到整個配氣機(jī)構(gòu)的性能。通過計算可知,轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi),動態(tài)剛度在靜態(tài)剛度值上下范圍內(nèi)波動。因此,配氣機(jī)構(gòu)彈簧剛度線性情況較好,動態(tài)剛度變化不大,非線性比較小。
　　 6.使用有限元分析軟件HYP