基于配氣凸輪驅(qū)動(dòng)的全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究.pdf

1、當(dāng)代社會(huì)中，汽車已經(jīng)成為人類生活的重要組成部分。汽車在為人類提供舒適和便捷的同時(shí)，也帶來(lái)了環(huán)境污染、能源危機(jī)等一系列問(wèn)題。這些問(wèn)題都對(duì)汽車，特別是其核心——發(fā)動(dòng)機(jī)提出了更高的要求。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)采用的是固定配氣定時(shí)，很難兼顧高速和低速時(shí)的進(jìn)氣性能，節(jié)氣門的節(jié)流作用使換氣過(guò)程中的泵氣損失增大，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性惡化。所以，研究氣門最大升程、開(kāi)啟持續(xù)角和配氣相位三者的連續(xù)可變的全可變氣門機(jī)構(gòu)便有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2、　　 本文所研究的就是一種發(fā)動(dòng)機(jī)全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱SDFVVS)。該機(jī)構(gòu)取消了節(jié)氣門，由機(jī)械-液壓機(jī)構(gòu)聯(lián)合控制氣門運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)氣門最大升程和開(kāi)啟持續(xù)角的連續(xù)可變。本文以K157FMI發(fā)動(dòng)機(jī)為樣機(jī)，從運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩方面對(duì)SDFVVS機(jī)構(gòu)的氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面。
　　 首先分析SDFVVS機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)鏈形式，將結(jié)構(gòu)劃分為高壓和低壓部分或者控制和驅(qū)動(dòng)部分。機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程主要有氣門開(kāi)啟、氣門

3、關(guān)閉及落座以及挺柱回落等三個(gè)階段，分別闡述其工作原理。另外對(duì)機(jī)構(gòu)主要的控制部件——泄油控制器與落座緩沖機(jī)構(gòu)加以分析，同時(shí)對(duì)液壓活塞、氣門彈簧、液壓挺柱等主要部件加以設(shè)計(jì)，為后續(xù)工作打下基礎(chǔ)。
　　 然后對(duì)SDFVVS機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與設(shè)計(jì)。介紹了平底液壓挺柱及配氣凸輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并結(jié)合SDFVVS機(jī)構(gòu)的實(shí)際情況分析凸輪型線設(shè)計(jì)的基本思想與要求。將凸輪型線分為緩沖段和工作段兩部分，首先選定合適的緩沖段類型并設(shè)計(jì)其曲線方程，之后利

4、用計(jì)算機(jī)編程的方法計(jì)算得到工作段曲線方程的設(shè)計(jì)結(jié)果并對(duì)其準(zhǔn)確性加以驗(yàn)證。設(shè)計(jì)結(jié)果表明，通過(guò)對(duì)SDFVVS機(jī)構(gòu)凸輪型線的合理設(shè)計(jì)，可以使SDFVVS機(jī)構(gòu)的氣門在理想的時(shí)刻開(kāi)啟和落座，從而實(shí)現(xiàn)理想的氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
　　 最后對(duì)SDFVVS機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析。在配氣機(jī)構(gòu)單質(zhì)量動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上建立SDFVVS機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型并分析其計(jì)算方法，利用ADINA軟件建立相應(yīng)的有限元仿真分析模型并計(jì)算得到不同轉(zhuǎn)速和泄油角條件下SDFVVS