无凸轮式配气型线优化设计及发动机性能仿真研究

本文基于AVL-boost建立一维发动机仿真模型,对采用无凸轮式配气型线的发动机整机性能进行数值模拟。仿真结果表明:采用无凸轮式配气型线可以根据不同工况灵活调整气门升程及相位,能够有效降低发动机部分负荷工况下的换气损失,改善发动机的动力性及燃油经济性,为无凸轮式配气机构的控制应用提供了理论依据。     

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.     

浅析低噪声凸轮轴的型线设计

对一款具有配气机构异响问题的发动机进行NVH测试分析,确定产生异响部件为凸轮轴,在分析凸轮型线后,运用CAE仿真软件对凸轮型线进行重新优化设计,并根据CAE分析结果,制造优化型线的凸轮轴,达到了降低配气机构异响的设计目的。     

摩托车CG系列发动机配气凸轮机构最优尺度综合研究与应用

摩托车CG系列发动机配气的进、排气机构由同一凸轮驱动,从设计的观点分别为逆向型和同向型,在进、排气机构设计参数相同的条件下,所设计出的两凸轮轮廓型线是不同的。针对工程设计实践,应用凸轮机构设计的基本理论,分析设计参数的内在联系,研究出摩托车CG系列发动机配气凸轮机构最优结构尺度综合的计算方法,揭示出配气机构的各设计参数的匹配内涵和设计机理,所导出设计计算方法应用于CG150发动机的工程设计并经试验验证,使发动机由原最大功率8.51 kW(升功率56.7 kW)提高到9.7 kW(升功率64.7 kW),噪声降低约5 dB,可减小发动机高速运转的冲击与噪声并具有良好的外特性。     

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。     

多目标优化设计在配气机构凸轮型线中的应用

分析了发动机配气机构凸轮型线设计要求和型线选择,建立了凸轮型线多目标优化数学模型,基于Matlab软件编制了凸轮型线进行多目标优化设计的程序。给出了计算实例,实例表明通过优化改善了挺柱运动的平滑性,提高了配气机构的性能。     

配气相位对发动机性能的影响

配气机构作为发动机的重要组成部分,其性能好坏对发动机的性能指标有着很重要的影响,理想的配气机构是既具有良好的充气性能,工作可靠性又好。在不改变原有四缸汽油机凸轮型线的基础上,通过优化配气机构的相应参数,通过仿真分析,研究参数变化对发动机功率、油耗、充气效率等发动机性能的影响。     

基于MATLAB汽车发动机配气凸轮的型线设计与接触应力分析

在汽车发动机配气凸轮的型线设计过程中,通过选用合适型线函数,设定预期从动件运动边界条件,推导凸轮接触应力计算公式,进而通过MATLAB编程,可生成预设的从动件升程、速度、加速度和凸轮接触应力曲线。文中所涉及的MATLAB程序以期快速完成凸轮设计和分析凸轮接触应力为目的,应用此方法可显著提高配气凸轮设计的速度和精度,并为凸轮机构的优化提供理论依据。     

基于B样条曲线的配气机构凸轮优化与仿真

针对当前配气机构在高速运动过程中存在噪声大、精度低等问题,采用改进B样条曲线设计凸轮轮廓.创建了配气机构模型简图,采用B样条曲线函数设计凸轮轮廓.确定凸轮轮廓控制的设计变量,构造优化目标函数,对凸轮运动条件进行约束,引入了改进粒子群算法优化B样条曲线.采用Matlab软件对优化后配气机构动力学性能进行仿真,并与优化前动力学性能进行对比和分析.仿真曲线显示:优化前,挺柱产生的最大加速度值为2.34mm/deg~2,运动误差为0.5mm,凸轮与挺柱接触力值出现零的情况;优化后,挺柱产生的最大加速度值为2.04mm/deg~2,运动误差为0.1mm,凸轮与挺柱接触力值没有出现零的情况.配气机构凸轮采用改进粒子群算法优化B样条曲线,提高了凸轮运动精度,降低了机构振动幅度,避免了凸轮与挺柱产生脱落现象.     

四缸汽油机配气机构进气凸轮型线的改进设计

针对某型四缸汽油机配气机构进行进气部分运动学和动力学分析,分析表明配气机构存在进气门跃度值偏大,进气凸轮与挺柱间的最大接触应力过大,气门落座力过大等缺陷。因此,对进气凸轮型线缓冲段和工作段重新设计,缓冲段选用简谐运动规律,工作段选用多项式动力学运动规律,进气凸轮型线工作段的设计参数对凸轮型线的形状和汽油机综合性能有很大的影响,进而以设计参数为变量对工作段进行正交试验设计,利用综合分析法对工作段的参数进行优化匹配,得到了新型凸轮型线。     

基于CAD/CAE集成的发动机配气机构数值研究

通过建立发动机配气机构数值研究流程,将传统的经验设计理论与先进的专业软件应用结合起来,并将配气机构的设计、运动学分析、动力性分析、发动机换气过程优化、凸轮轴有限元分析以及配气机构对整机噪声和振动的影响等完全融合在一起,探讨了一种新颖的、基于CAD/CAE集成开发的发动机配气机构数值研究的思路和方法。     

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。     

连续可变配气凸轮的设计研究

针对现有可变配气技术只能实现"跳跃式"可变配气,而无法实现连续的可变配气的问题,为了提高发动机的动力性和经济性,提出一种基于凸轮轮廓设计的连续可变配气技术的研究方案。通过对现有凸轮型线方程分析,选用高次多项式函数作为凸轮工作段型线方程,先设计出渐变凸轮轴向中间位置型线;将凸轮沿轴向划为无穷微小段,以中间位置型线为基准曲线,以发动机低速和高速工况下的凸轮最大行程为约束,设计每一微小段的型线,实现基准曲线沿着凸轮轴轴向向横向和纵向渐变,从而设计出可以满足渐变配气的凸轮轮廓曲面;利用Solid Works软件设计,根据所设计的凸轮型线,进行三维建模。     

高压缩比HCNG发动机配气机构仿真研究

为解决某HCNG发动机在高压缩比时回火问题,利用GT-VTRAIN软件建立配气机构的运动学和动力学仿真模型,进行模拟计算。基于组合多项式凸轮型线的数学理论,优化配气机构,重新设计配气相位和凸轮型线。模拟结果表明:新设计配气凸轮丰满系数较高,凸轮未发生与从动件飞脱现象;无气门反跳和二次开启现象;气门弹簧工作正常,未发生弹簧并圈,满足动力学要求;采用0°CA和-10°CA的气门重叠角,解决了发动机进气道回火的问题,压缩比提高到12:1时,仍能保持较高的功率,达到了设计目标。     

以中高转速区性能为目标的单缸柴油机配气凸轮优化

使用AVL BOOST建立186FA柴油机的仿真模型,通过模拟计算得到速度特性下配气相位对样机工作性能的影响,分析表明配气正时对不同转速下柴油机性能的影响存在差异,进气迟闭角对高转速区的性能影响较显著,排气提前角对泵气损失影响最大,进气提前角主要影响高转速区的充量系数,而排气迟闭角对低转速区的充量系数影响显著。以柴油机中高转速区的性能为主要目标,对配气相位进行优化,并将优化后的配气相位用于凸轮型线的设计中。使用优化后的配气凸轮进行试验,结果显示,在速度特性曲线上相同功率时,优化后的配气凸轮可提高柴油机在中高转速区的经济性,其中标定工况下比油耗减少了4.66g/(k Wh),降低了约1.68%,充量系数由0.82增加到0.84,升高了2.44%。     

凸轮轴凸轮型面加工探讨

凸轮轴凸轮型面加工探讨柳州市汽车发动机厂黄荣芳凸轮轴是发动机配气机构中关键部件，而配气机构直接关系到发动机运转的可靠性，在一定程度上影响发动机性能，并且又常是发动机机械噪音的主要来源之一。凸轮轴的主要部位是凸轮型面和相位角，这两项加工的质量如何，直接...     

基于MATLAB配气凸轮接触应力计算

配气凸轮表面的接触应力很大时,将引起配气凸轮轮廓表面过早地产生接触疲劳破坏和磨损,致使配气机构的使用寿命缩短,配气性能降低。以赫兹理论为依据,考虑配气凸轮从动件惯性力对接触应力的影响,使用MATLAB软件编写接触应力计算程序,得到不同发动机转速下的接触应力曲线。由接触压力曲线可知:最大的接触应力值出现在配气凸轮桃尖处。仿真结果表明:最低发动机转速(如怠速)时,配气凸轮最危险。可根据怠速时的最大接触应力进行接触强度校核。     

某高速柴油机配气机构动力学仿真分析

本文采用AVL EXCITE Timing Drive软件对某高速柴油机新设计的配气机构建立单阀系模型,评价凸轮型线和配气机构各零件的动力学表现。通过气门升程丰满系数,凸轮与挺柱的最大接触应力和润滑效果、气门落座时是否出现反跳、气门弹簧是否出现并圈来评价进、排气凸轮型线设计的合理性,验证此配气机构设计的可靠性。     

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。     

浅谈发动机配气机构优化改进设计

配气机构是发动机重要的组成,配气机构功能要按照发动机各气缸工作循环与发火次序要求对进、排气门进行定时开启与关闭。发动机动力和经济的性能是不是具有优越性和可靠性,将噪声和振动控制到较低限度内,这都与配气机构的设计有着直接的关系。配气机构要具备良好换气性能和良好运动学、动力学的性能,保持平稳工作和低振动,小噪声。本文通过对配气机构的研究与优化改进设计,将理论与实际应用结合,为发动机配气机构的设计积累经验。