内燃机制造业关键技术分析多气门和顶置凸轮技术

一、技术概要高速汽油机和柴油机每只气缸采用两只以上的气门和顶置凸轮轴布置可以提高发动机的充量系数和增大气门机构的刚性，降低配气机构噪声。二、选择依据对于高转速的汽油机和柴油机，每只气缸采用2～3只进气门、1～2只排气门可以提高发动机功率20～30％，最大扭矩提高10％～15％，燃油耗和排放也可以明显降低，因此成为现代高速内燃机重要的结构特点。三、国内外发展趋势80年代以来，国外竞先开发多气门车用汽油机和高速柴油机，其主要目的是为了提高发动机的升功率和升扭矩。90年代新设计的车用汽油机和高速柴油机，采用多气门和顶…     

浅谈气门漏气原因和试漏失效模式及对策

针对发动机装配过程中气门试漏工序存在的一些问题,通过描述试漏过程及原理、分析气门漏气的原因、气门试漏的失效模式,提出相应的一些对策及建议,从而提高气门试漏检测质量,减少发动机故障,降低返修强度及生产成本,提升发动机性能,增强了顾客满意度。     

纳米WS_2对汽油机机油性能影响的发动机台架实验研究

采用多能场复合作用下的湿式粉碎法制备出纳米WS2粉末,并加入汽油机机油中制备成含纳米WS2汽油机机油.在自行研制的发动机模拟实验台架上考察了该汽油机机油在发动机上的实际应用效果,分析了纳米WS2粉末对汽油机机油摩擦学性能的影响,研究了其在减少发动机内部磨损和降低发动机油耗方面的效果.结果表明:纳米WS2粉末能使汽油机机油的油膜强度、抗烧结负荷分别提高21.6%和100%,磨斑直径减小11.8%,并可以显著提高汽油机机油的使用寿命,延长汽油机机油的换油周期,减少发动机活塞环的磨损量27.6%,降低发动机油耗13%～28%.     

基于实验设计技术的增程式发动机性能提升研究

以某1.5 L增程式发动机为研究对象,建立并标定其CAE仿真模型,利用实验设计（DOE）技术对气门升程曲线、进气歧管及进气道结构进行优化研究;对改型后的增程式发动机进行了全面的台架试验标定。实验和分析结果表明：新的气门升程曲线提高了低速段扭矩,尤其是转速为1200r/min和2800r/min时,扭矩分别增大了10%和12%;优化了进气道结构,平均滚流比大幅提升至原来的1.5~2.2倍;优化后的增程式发动机高效率区的实验等油耗值为250g/（kW·h）,相对原机的实验等油耗值,增加了近3倍。     

某型柴油机气门与座圈摩擦副磨损影响因素研究

配气机构作为发动机中的核心组成部分之一,配气机构的气门与座圈摩擦副进行的高频反复循环碰撞,两者之间发生磨损,在一定程度会关系到发动机向外输出的动力性和燃油经济性。本文对气门与座圈磨损影响因素进行分析,建立气门与座圈摩擦副磨损量预测的数学模型,研究不同影响因素对气门与座圈磨损的影响规律,为气门与座圈摩擦副的改进设计提供依据。     

内燃机配气机构噪声控制

为降低内燃机配气机构振动噪声,以某125型摩托车发动机配气机构为研究对象,利用高次多项式对凸轮型线进行优化设计.配气机构多体动力学仿真表明:优化后的配气机构没有出现"飞脱"和"反跳"现象,进、排气气门丰满程度有所增加,在各个转速下,气门的最大振动加速度降低了65%左右,气门与摇臂的撞击力有所降低,且气门与气门座间的撞击力明显下降.在此基础上,制作了凸轮样件并对优化前后配气机构进行声功率测试试验.结果表明:在测量转速范围内声功率级均降低1.5～2dB.     

激光熔敷工艺研究

本项成果对镍基合金、镍基碳化钨和镍基碳化钨稀土合金激光熔敷层的组织、相结构、室温和高温硬度、耐蚀性、室温和高温耐磨性、腐蚀磨损性能进行了系统地研究 ;研究了激光熔敷层厚度的定量关系 ;建立了腐蚀磨损速率、动磨损速率、动腐蚀速率间的定量关系。在上述研究的基础上 ,研制出适用于批量生产的激光熔敷排气门工装卡具和自动控制装置。采用该装置对汽车发动机气门盘锥面进行表面强化 ,成品率达到 98.5%。主要技术性能指标为 :1.耐磨性比 GCr15钢提高 3～ 10倍 ,耐蚀性比 1Cr18Ni9Ti提高 6倍 ,抗腐蚀磨损性能比2 Cr13提高约 4倍。2…     

可变气门正时对低速发动机动力性能的影响

为了探究可变气门正时对低速发动机动力性能的影响。首先对发动机凸轮轴相位可变进行需求分析,然后根据理论分析为某一无VVT配气功能的汽油机设计一套VVT系统,最后在发动机台架上分别对原发动机和VVT发动机进行低速时发动机功率、扭矩和转速性能进行试验。结果表明,VVT发动机与原发动机相比较扭矩提高了2 N·m,功率提高了2.5 k W,转速降低82 r/min,从而得出可变气门正时低速发动机动力性能有了显著的提高。     

发动机加工中先进刀具的选择

集团公司最近推出一款新型发动机，采用直列四缸、单缸四气门结构，双顶置凸轮轴，平底挺柱（无摇臂，凸轮轴直接作用在挺柱上带动气门工作），排气量为1．3L和1．5L两个系列。此发动机性能优良，技术在国内同款发动机中处于先进水平。为缩短生产周期，降低加工成本，该新款发动机金属切削加工中广泛采用高速切削加工技术以及最新工艺、最先进刀具。     

QMS型气门密封试验机研制

气门属发动机配气机构中的关键基础件，其与气门座圈构成一对摩擦副，在发动机工作时承担着进、排气功能，其功能要求气门与座圈密封良好，以实现发动机良好的动力及经济性能要求。对于高速车用发动机气门一般皆要求进行锥面密封性试验以保证气门锥面密封正常，发动机工况经济合理。发动机厂在整机装配过程中，一般对气门与座圈摩擦副采用充气或注油方法进行密封检验。     

DYNAMIC MODEL AND SIMULATION OF A NOVEL ELECTRO-HYDRAULIC FULLY VARIABLE VALVE SYSTEM FOR FOUR-STROKE AUTOMOTIVE ENGINES

In modern four-stroke engine technology, variable valve timing and lift control offers potential benefits for making a high-performance engine. A novel electro-hydraulic fully variable valve train for four-stroke automotive engines is introduced. The construction of the nonlinear mathematic model of the valve train system and its dynamic analysis are also presented. Experimental and simulation results show that the novel electro-hydraulic valve train can achieve fully variable valve timing and lift control. Consequently the engine performance on different loads and speeds will be significantly increased. The technology also permits the elimination of the traditional throttle valve in the gasoline engines and increases engine design flexibility.     

采用单气门变升程工作模式的发动机经济性能仿真

基于全柔性化的电磁驱动配气技术,提出了单气门变升程工作模式;在考虑驱动机构驱动功耗的基础上对发动机进行了建模和仿真分析。研究结果表明：在发动机中低转速工况下,采用单气门变升程工作模式能够适度增大充气流速,减小泵气损失和配气机构驱动功耗,进而达到改善发动机燃油经济性的目的;且随着发动机转速和负荷的降低,改善幅度呈上升趋势,如发动机转速1000r/min、负荷率40%工况下单气门2.00mm升程运行模式有效燃油消耗率相比原型机减小了12.2%。     

发动机排气阀温度场试验方法和结果

通过试验得到45Cr9Si3材料回火温度和硬度对应曲线,通过排气阀温度场试验,可以确定排气阀在实际工作中的最高温度以及排气阀各部分工作温度分布情况。为制造排气阀选用正确材料和排气阀的研发、设计提供数据参考。     

Novel method of measuring tappet rotation and the effect of lubricant rheology

One of the main drivers for developing lubricant technology is engine durability. Researchers and scientists are using new technologies, materials and advanced lubricant formulations to reduce overall engine friction and wear. One of the main engine tribological components is the valve train. This is one of the most challenging components to lubricate effectively because of the higher contact loadings and accounts for 10–20% of the total engine friction loss. The two main factors affecting the performance of engine valve trains are wear and friction, and a wide range of mechanical configurations are used to improve these. For example, direct-acting overhead camshaft valve train configurations use a rotating tappet design. Normally, the tappet is slightly offset from the cams and the cam is slightly conical to match the domed tappet to facilitate tappet rotation for even wear and to reduce slippage. In this paper, a novel innovative technique has been described to monitor tappet rotation in a real production engine having a direct overhead cam–tappet arrangement. The monitoring technique was applied to a VW Tdi engine head, and tests were carried out under different operating conditions. Lubricant compositions, oil temperature, pressure and camshaft speeds on tappet rotation were measured and all are shown to have an effect. The balance of forces between the cam–tappet and tappet-bore was found to be interlinked and the design of the hydraulic lash adjuster had a significant effect.This unique tappet rotation monitoring system can be used on most of the direct overhead camshaft engines, with minor engine modifications, to measure lubricant and hardware effects under both motored and fired conditions.     

发动机缸盖加工关键工艺研究

汽车机缸盖是发动机上的关键部件之一,其加工精度的好坏将直接影响发动机的整体性能.提高气门座圈和导管孔的加工精度不但能延长发动机的使用寿命,而且能够降低发动机的油耗.针对发动机缸盖上关键特征气门座圈和导管孔的加工,对发动机缸盖气门座圈和导管孔加工工艺的发展、加工过程中常用的加工刀具、加工过程中常用的冷却方式、切削参数的选择和主轴的刚性对特征加工精度影响这五个主要因素进行了研究和分析,并给出了提高气门座圈和导管孔的加工精度的建议.     

发动机配气机构系统的动力学建模及仿真分析

针对发动机配气机构系统,在ADAMS／Engine软件中建立了其虚拟模型,在此基础上,对该机构进行了仿真分析,得到了气门的升程、速度、加速度和摇臂与挺柱的接触力等特性曲线,为配气机构动态性能的评价和优化提出了理论依据,从而为虚拟样机技术在新产品开发中的应用提供了有效方法。     

发动机配气机构系统的动力学建模及仿真分析

针对发动机配气机构系统,在ADAMS/Engine软件中建立了其虚拟模型,在此基础上,对该机构进行了仿真分析,得到了气门的升程、速度、加速度和摇臂与挺柱的接触力等特性曲线,为配气机构动态性能的评价和优化提出了理论依据,从而为虚拟样机技术在新产品开发中的应用提供了有效方法.     

发动机气缸盖加工工艺研究

结合近年来国内外发动机行业的发展趋势,对结构复杂的发动机气缸盖进行了加工工艺研究。在研究中,讨论了零件定位问题,设计了夹具,并选择了加工刀具。针对发动机气缸盖气门座圈、气门导管孔系和凸轮轴孔,分别进行了加工工艺分析。     

软起动软停机技术在大型水泵电动机组的应用

针对高扬程大型离心水泵采用"闭阀起泵,关阀停泵"工作方式,开停泵过程中对机组及配套设备产生很大的冲击,提出了在水泵配套同步电动机中采用软起动软停机技术,可以有效减轻振动,延长设备使用寿命.