內(nèi)燃機配氣凸輪優(yōu)化設計與研究.pdf

1、配氣機構是內(nèi)燃機的重要組成部分，配氣機構的好壞對內(nèi)燃機的性能指標有著很重要的影響。配氣凸輪是決定配氣機構工作性能的關鍵零件，如何設計和加工出具有合理型線的凸輪軸是整個配氣系統(tǒng)設計中最為重要的問題。其設計合理與否直接關系到內(nèi)燃機的動力性能、經(jīng)濟性能、排放性能及工作的可靠性、耐久性。模擬計算和試驗研究是研究內(nèi)燃機配氣機構的兩種重要手段。 本文應用AVL TFYCON軟件，建立了某發(fā)動機配氣機構運動學及動力學模型，并進行了計算分析，明

2、確了該配氣機構存在的問題，為解決該問題，改進設計了配氣凸輪型線，同時進行了凸輪型線設計主要影響因素的分析。提出了配氣凸輪磨損試驗，將模擬計算出的凸輪磨損值與試驗測得凸輪磨損值進行對比，以驗證模擬計算的有效性和設計的可行性。主要的研究工作包括： (1)應用Pro/E軟件建立配氣機構的實體模型，獲得優(yōu)化設計工作中需要的物理參數(shù)。采用AVLTYCON軟件建立了發(fā)動機配氣機構運動學和動力學模型，計算分析表明所研究對象進氣門豐滿系數(shù)偏低，

3、進氣凸輪與挺柱接觸應力偏大，排氣凸輪與挺柱接觸應力偏大，排氣凸輪與挺柱間潤滑效果不佳。 (2)針對這些問題提出了配氣凸輪型線改進設計的措施和途徑。在保證排氣凸輪與挺柱間潤滑效果的基礎上以提高進氣門豐滿系數(shù)為動態(tài)優(yōu)化設計的目標函數(shù)，采用極小優(yōu)化方法，建立動態(tài)優(yōu)化設計模型。 (3)對比實際數(shù)據(jù)驗證模擬計算的有效性以及優(yōu)化設計的可行性。提出了驗證模擬計算可行性及優(yōu)化設計的有效性的原理及方法。進而闡述了驗證過程中的凸輪磨損試驗的