四缸四冲程活塞摆动式内燃机圆柱凸轮配气机构

针对四缸四冲程活塞摆动式内燃机的工作原理,介绍了一种以圆盘上圆周分布的4个圆柱凸轮驱动8个气门的配气机构传动方案,给出了凸轮型线设计与校核的数学模型.     

液压自由活塞柴油机无凸轮电液驱动配气机构设计与试验研究

基于所开发的单缸液压自由活塞柴油机,通过对传统发动机配气机构的改造,开发了无凸轮电液驱动配气机构。介绍了系统中液压驱动机构,执行器机构和电子控制系统的设计,并进行了初步试验。试验表明,该配气机构具有较原机更大的时面值,能够实现液压自由活塞发动机的有效换气,气门关闭的双脉冲控制方法可以减小气门落座冲击,同时也指出了执行器滞后可能引起的问题。     

基于VB与虚拟样机联合运用的内燃机配气机构运动仿真

针对某型号内燃机配气凸轮机构的工作要求,在SolidWorks平台上,进行二次开发,通过V-Basic编程生成配气凸轮轮廓曲线.随后建立了配气机构虚拟样机模型,运用COSMOSMotion分析模块实现了配气机构在3D碰撞接触状态下的运动仿真,得到在不同气门弹簧作用力情况下内燃机挺柱运动的位移、速度和加速度曲线.仿真结果能够预见机构的实际运行效果,验证配气机构凸轮设计的正确性,能指导修正凸轮轮廓线形,完善从动件运动曲线的精确度,快速实现配气机构的优化设计.     

CO2滚动活塞膨胀机吸气机构的设计与分析

对CO2滚动活塞膨胀机吸气机构主要部件的设计进行了研究。根据CO2膨胀机的吸气要求,选用易于加工的盘形凸轮机构作为吸气机构,从动件(滑阀)的运动规律为正弦加速度。在对膨胀机热力计算和弹簧设计的基础上,合理选择了吸气机构的参数。样机实验结果表明,该机构运转可靠,设计合理。     

考虑发动机系统耦合振动影响的配气机构动力学分析

配气机构的动力学性能研究是发动机开发的重要组成部分。为研究发动机系统耦合振动对配气机构动力学性能的影响,基于运动机构的振动响应分析方法,建立了配气机构、活塞、连杆、曲轴和机体的发动机耦合振动分析模型,计算了配气机构的动力学性能参数。通过与配气机构单体分析模型的结果进行对比分析,明确了发动机零部件弹性振动对凸轮-挺柱接触应力、凸轮轴扭转及弯曲振动、气门开启及落座过程中的振动冲击、气门落座后的残余振动、气门弹簧颤振的影响机理。     

基于接触应力及润滑特性分析的配气凸轮基圆半径计算

平底配气凸轮机构凸轮基圆半径的选择将直接影响凸轮机构的结构尺寸、接触应力和润滑性能。利用赫兹应力公式对平底配气凸轮机构接触应力进行分析,利用弹性流体润滑理论对其进行弹性流体动力润滑分析,得到了基圆半径与接触应力和润滑系数间的关系。结果表明：增大凸轮基圆半径可以降低凸轮接触应力,但却不一定能改善凸轮润滑情况;对于给定从动件运动规律的平底配气凸轮机构,利用赫兹应力公式和弹性流体润滑理论同时对基圆半径的取值范围进行约束,才能使配气凸轮同时满足接触应力和润滑要求,从而保证配气机构的可靠性和耐久性。     

基于改进型蚁群算法的内燃机配气凸轮机构型线动力学优化设计

针对内燃机配气机构工作时的振动、冲击和噪声问题,建立内燃机配气凸轮机构型线的动力学数学模型。对蚁群算法在内燃机配气凸轮机构型线参数优化设计进行详细分析,并对蚁群算法存在的容易陷入局部解问题,将蚁群算法和遗传算法进行有效地结合,使得改进后的蚁群算法能够高效率地对内燃机配气凸轮机构型线参数进行优化设计：运用改进型蚁群算法和Matlab语言,对内燃机配气凸轮机构型线数学模型进行仿真优化计算,与原设计相比,仿真结果表明,丰满系数提高,动态最大正加速度在上升段降低,在下降段增加,动态最大负加速度降低,使得系统动态速度和动态加速度趋于平稳,有效地减少了内燃机配气机构的冲击振动,提高了内燃机的动力性能。     

配气凸轮轮廓曲线设计的多目标函数建模

配气凸轮机构是发动机的重要部件,凸轮轮廓曲线的设计至关重要.为获得高的进排气效率,可建立以丰满系数为目标函数的数学模型;另外,基于凸轮机构的工作特点,表面磨损是它的主要失效形式,可依此建立第二目标函数.文中计论了配气凸轮机构中凸轮轮廓曲线的多目标函数数学建模问题.     

S195内燃机配气凸轮机构动力性能研究及改进措施

一、引言 S195是一种用途较广、批量较大的单缸发动机。该机在实际使用中发现配气凸轮机构动力性能较差,使振动噪声较大,运动构件的磨损也较严重。我们采用现代凸轮机构动力学理论和计算机模拟技术对S195内燃机配气凸轮机构的动力性能进行深入研究,为改进配气凸轮机构动力性能提出一些改进措施。     

发动机配气凸轮轮廓曲线设计与研究

配气凸轮作为配气系统的核心零部件,其轮廓曲线的设计是整个配气机构设计的关键。通过对Solid Works软件进行二次开发,得出一种配气凸轮轮廓曲线的参数化设计方法。此方法能够满足精度要求较高的凸轮轮廓曲线设计,为发动机配气凸轮轮廓线的设计提供了一种依据。     

二氧化碳摆动转子膨胀机的设计与受力研究

设计开发了二氧化碳摆动转子膨胀机,代替节流阀减小节流损失。研究给出了膨胀机摆动转子进行受力分析情况,对关键部件摆动转子进行了应力与变形的计算。结果发现膨胀机的摆杆两侧的摩擦力很大,将会导致此处的摩擦损失增大。与滚动活塞膨胀机相比,摆动转子膨胀机的总力矩更大,更有利于膨胀机的运行。计算结果表明,摆动转子膨胀机结构上有优势,承压能力很好,适于在高压差下工作。     

膨胀比对活塞式膨胀机工作特性影响的研究

活塞式膨胀机在压缩空气储能领域具有广泛的应用,但是效率低,很大程度上限制了其发展。为改善活塞式膨胀机的工作性能,通过MATLAB建立活塞式膨胀机的仿真模型,通过实验方法验证仿真模型的准确性,以输出功率和效率作为性能指标对活塞式膨胀机进行研究,分析了进气压力、间隙容积、进气持续角对膨胀机输出特性的影响。结果表明：在恒定工况下,随着进气压力的增大,膨胀机的输出功率增大,但效率降低;在稳定的进气压力下,膨胀机存在最优间隙容积与进气持续角;活塞式膨胀机的效率随进气持续角的增大而降低,进气持续角越大膨胀机输出功率随转速的升高下降斜率增大;3 MPa的进气压力下,膨胀比为2.18时膨胀机的效率最佳,进气持续角为90°时膨胀机输出功率最优,在转速为570 r/min时输出功率达最大4.29 kW、效率达到19.6%。为可变膨胀比活塞式膨胀机的设计提供了理论依据。     

CO2摆动活塞式膨胀机进气控制阀的设计与分析

对用于回收膨胀功的CO2膨胀机的进气控制阀进行了研究。在对电磁控制阀和普通凸轮一阀杆两种控制机构的特点进行分析的基础上，自行设计了一种通过膨胀机空心偏心轮轴进气的新型进气控制机构。针对现有CO2跨临界循环实验台的运行工况，对新型进气控制机构的关键参数——偏心轮轴的凹槽圆心角及进排气角进行了计算，并对偏心轮轴的材质要求做了初步分析。     

基于Pro/Engineer和MATLAB凸轮配气机构的运动仿真

通过对内燃机配气凸轮机构工况条件的分析,在MATLAB中利用凸轮理论曲线函数编辑程序,生成二维坐标下的凸轮坐标点,并在Pro/Engineer中建立配气机构模型并对其进行运动仿真分析,得到内燃机气门运动的位移、速度和加速度曲线,进行凸轮的优化设计。     

凸轮和齿扇齿条复合驱动的新型往复泵仿真及分析

针对传统往复泵结构复杂、流量波动较大、凸轮驱动往复泵寿命短等问题,提出了一种凸轮和齿扇齿条复合驱动的新型往复泵,凸轮机构和齿扇齿条机构的交替工作驱动该往复泵的活塞做往复运动,使活塞呈现匀加速—匀速—匀减速的运动规律。建立了活塞的运动方程,并以三缸往复泵为例分析了往复泵的流量特性和相位误差角对流量脉动的影响,建立了凸轮和齿扇齿条复合驱动的三缸往复泵的动力学仿真模型,讨论了液力端载荷作用下活塞的运动特性。研究结果表明:凸轮和齿扇齿条复合驱动的三缸往复泵的流量脉动率仅为1.68%,已经达到曲柄滑块机构往复泵有空气包作用时的效果;相位误差对流量脉动存在一定影响,其大小应控制在±30′以内。仿真结果验证了所提出的凸轮和齿扇齿条复合驱动的新型往复泵的合理性与可行性。     

新型配气凸轮机构的计算机辅助设计

目前内燃机上普遍采用凸轮与挺柱平行式配气机构，并且有一套传统的配气机构设计方法。在一种新型配气凸轮机构设计中，采用的方法不是以常用的运动规律为依据，而是按照机构性能要求及设计经验给出挺柱位移的离散值，确定凸轮轮廓。最后检验所设计的凸轮是否满足要求。按这套方法编制的CAD软件，结构简单、便于应用，设计实例证实了其有效性。     

跨临界二氧化碳压缩膨胀机的研究

为提高二氧化碳跨临界循环效率,解决系统节流损失大的问题,研究开发了新型的滚动活塞转子式压缩膨胀机,来代替二氧化碳跨临界系统中的节流阀。给出了滚动活塞转子式压缩膨胀机的设计思路和设计特点。对压缩膨胀机主轴的受力和力矩进行了分析和计算,分析结果表明在二氧化碳压缩膨胀机工作过程中,两个气缸内的流体流动过程相反,作用于主轴上的作用力和力矩的大小、方向都不相同,选择两个偏心轮合适的相位角有利于主轴上总力矩的平稳变化,设计时应选择最佳相位角,但同时两个偏心轮之间的主轴部分将是最薄弱的环节。