發(fā)布時間：2020-07-20 11:43

【摘要】：在能源危機和環(huán)境問題的時代背景下,煤層氣作為代用燃料越來越受到人們的關(guān)注與重視。煤層氣是一種低環(huán)境污染能源,其包括甲烷、重?zé)N氣體、氮氣以及二氧化碳等。山西省煤層氣資源儲存量大,可以就地開發(fā)利用,減少運輸成本和直接排放,有優(yōu)秀的市場環(huán)境與資源。在以柴油機為基型的火花塞點火式煤層氣發(fā)動機改造研究過程中,由于勝動公司對原396柴油機配氣機構(gòu)的改造結(jié)果在工作過程中存在氣門沖擊較大、磨損嚴重等問題,通過對原機配氣機構(gòu)動力學(xué)計算及其凸輪型線反求分析,實現(xiàn)煤層氣發(fā)動機配氣凸輪型線動力學(xué)優(yōu)化。配氣凸輪作為發(fā)動機配氣機構(gòu)的關(guān)鍵部件,在驅(qū)動氣門的打開與閉合的同時,完成有規(guī)律運動,因此配氣機構(gòu)凸輪型線優(yōu)化設(shè)計尤為重要,一方面可以改善氣門的落座沖擊,另一方面可有效提高氣門時面值,增大充量系數(shù),以少量的燃料消耗獲取較大功率。本文采用AVL-Excite Timing Drive軟件,建立了配氣機構(gòu)運動學(xué)、動力學(xué)仿真模型,并對其模型的剛度參數(shù)、阻尼參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)進行計算。結(jié)合配氣機構(gòu)運動學(xué)、動力學(xué)評價指標,針對原機配氣機構(gòu)進行仿真分析,包括彈簧裕度、氣門躍度、潤滑特性和氣門落座力等;總結(jié)了原機配氣凸輪機構(gòu)氣門凸輪和氣門磨損的原因,包括進排氣門加速度曲線不光滑、進排氣門的最大躍度值太大、進排氣門凸輪型線在打開側(cè)的豐滿系數(shù)偏高、進排氣最小潤滑系數(shù)超過工程要求、進氣凸輪與挺柱最大接觸應(yīng)力超過了材料許用應(yīng)力。針對原機配氣機構(gòu)的運動學(xué)、動力學(xué)仿真所出現(xiàn)的問題,根據(jù)凸輪型線的設(shè)計理論,對原機凸輪進行優(yōu)化設(shè)計,包括優(yōu)化后進排氣凸輪的緩沖段都采用等加速—等速緩沖段,工作段都采用分段加速度,打開段和關(guān)閉段都采用非對稱的形式。對優(yōu)化后的凸輪型線配氣機構(gòu)進行運動學(xué)、動力學(xué)仿真并與原機進行對比分析,并針對氣門座磨損量進行計算分析。由于時間的局限未用發(fā)動機臺架試驗來進行驗證,因此采用AVL-Boost軟件對優(yōu)化后的進排氣凸輪型線進行工作過程分析與仿真驗證。通過仿真分析與驗證得到,優(yōu)化后配氣機構(gòu)運動學(xué)、動力學(xué)性能均得到優(yōu)化與改善;優(yōu)化后配氣機構(gòu)比原機氣門落座沖擊力與氣門座圈磨損量減小;優(yōu)化后配氣機構(gòu)比原機在經(jīng)濟性與動力性都有所提高。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TK464
【圖文】：

研究內(nèi)容流程圖

配氣機構(gòu)運動過程圖

搖臂運動分析圖

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 章文英;王瑞敏;;笛管式配氣機構(gòu)進氣量的分析研究[J];寧波大學(xué)學(xué)報(理工版);2015年03期

2 曾俊夫;博;;呼吸進化史 從可變正時凸輪軸到電磁液壓驅(qū)動氣門[J];汽車之友;2017年11期

3 陳陽;姜學(xué)濤;劉建;;配氣機構(gòu)動力學(xué)仿真分析[J];科技風(fēng);2011年01期

4 郭建;蘇鐵熊;王軍;;發(fā)動機可變配氣機構(gòu)的研究進展[J];內(nèi)燃機與配件;2011年12期

5 曾俊夫;;發(fā)動機的呼吸道——深入了解配氣機構(gòu)[J];當(dāng)代汽車;2008年02期

6 谷安麗;潘春生;;發(fā)動機配氣機構(gòu)的幾種響聲及其危害性[J];中國集體經(jīng)濟(下半月);2007年06期

7 羅虹;夏鐵權(quán);胡加強;王攀;;125型發(fā)動機配氣機構(gòu)的噪聲分析[J];重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年09期

8 邵顯龍;可變配氣機構(gòu)的種類、構(gòu)造和未來動向[J];汽車研究與開發(fā);2001年04期

9 王巖峰 ,王利峰;安裝調(diào)整配氣機構(gòu)四注意[J];汽車維修與保養(yǎng);2000年08期

10 張?zhí)靷?頂桿式與小鏈式配氣機構(gòu)的比較[J];摩托車;2000年12期

相關(guān)會議論文 前10條

1 李軍;蔣文虎;高松;王宇;;發(fā)動機配氣機構(gòu)動力學(xué)計算與試驗的結(jié)合研究[A];2006年APC聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

2 石波慶;藍兆輝;;內(nèi)燃機配氣機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計[A];第十二屆全國機構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2000年

3 浦耿強;;發(fā)動機頂置凸輪式配氣機構(gòu)摩擦學(xué)優(yōu)化設(shè)計[A];2007年APC聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

4 陳亞飛;成曉北;李佳;王宇業(yè);;配氣機構(gòu)運動學(xué)與動力學(xué)測試與分析[A];內(nèi)燃機科技（高校篇）——中國內(nèi)燃機學(xué)會第六屆青年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2015年

5 楊春元;;《配氣機構(gòu)》教學(xué)設(shè)計[A];河北省教師教育學(xué)會第四屆中小學(xué)教師教學(xué)設(shè)計論壇論文集[C];2014年

6 孔曉麗;李鵬;王吉校;周波;李軍;王永軍;;發(fā)動機活塞組及配氣機構(gòu)低摩擦設(shè)計與試驗研究[A];面向未來的汽車與交通——2013中國汽車工程學(xué)會年會論文集精選[C];2013年

7 孔曉麗;李鵬;王吉校;周波;李軍;王永軍;;發(fā)動機活塞組及配氣機構(gòu)低摩擦設(shè)計與試驗研究[A];2013中國汽車工程學(xué)會年會論文集[C];2013年

8 陳孝培;馬志豪;袁中營;高定偉;張梓龍;;1.5L汽油機工作過程的優(yōu)化設(shè)計[A];高等學(xué)校工程熱物理第十九屆全國學(xué)術(shù)會議論文集[C];2013年

9 賀

本文編號：2763401