发布时间 : 星期一 文章《发动机配气机构动力学分析及优化》硕士学位论文更新完毕开始阅读
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
结 论
内燃机配气机构是内燃机的重要组成部分，由于受高温、高压、高速的影响，使其有别于一般的凸轮机构，设计起来要复杂得多。为提高配气机构的性能，需要对配气机构每个部分做全面、细致、深入的研究，本文正是在这一宗旨指导下，采用多质量模型对内燃机配气机构进行了动力学分析。
与单质量模型相比，多质量模型不仅可以对气门的动态响应情况进行分析，而且可以对气门系各个部件如凸轮轴、摇臂轴、气门座、气门杆的运动情况及受力情况进行分析，从而对各个部件的强度进行校核，对气门系传动链的薄弱环节进行强化。
为了分析配气机构运动过程中产生的各种动力学现象，并用来解决工程中的实际问题，针对类似于CA488发动机结构的配气机构建立了四质量模型。研制了气门摩擦磨损试验台，可以用来分析488、6102、6110三种发动机配气机构的运动状态。落座冲击力是影响气门摩擦磨损的主要因素，本文分析了影响落座冲击力的主要因素，并通过理论计算给出了落座冲击力与凸轮轴转速、气门间隙之间的关系。
论文完成的工作有如下几个方面：
1.本文根据气门与气门座之间的冲击力作用，设计了一种可用来测量气门副冲击疲劳磨损的动力学模型，可测量CA488、6102、6110三种机型配气机构的疲劳磨损状况。采用该模型对6102配气机构进行测试，测试结果验证了理论计算结果的准确性。
2.参考已有的配气机构动力学计算模型，建立了一种合适的动力学模型，对运动质量进行了合理的划分，使计算出的数值更加符合实际的配气机构运动情况。能够计算出气门与气门座动态接触过程的状态参数，即接触力和接触变形。将本模型应用于测试6102发动机配气机构的试验台进行了实际模拟计算，得出了气门加速度的变化规律，在各种转速下的气门落座冲击力随凸轮轴转速的变化，以及落座冲击力随凸轮轴转速与气门间隙的变化规律。
3.理论计算与实测结果都表明，发动机转速存在一理论上限值，当转速超过这一数值后，不仅落座冲击力急剧增大，而且气门还会发生反跳现象，这对配气机构的正常工作是不利的，因而在工作过程中，应尽量避免在极限转速附近工作，而且在发动机设计过程中就应考虑到这一问题，使设计转速
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低于极限转速。同时，气门间隙也存在一极限值，当气门间隙过大时，落座冲击力急剧增大，配气机构冲击载荷也迅速变大，工作情况严重恶化。从中还可发现，当气门间隙为零时，落座冲击力是最小的，因此，安装液压调节器是当代发动机设计的总趋势，可以大大改善发动机的冲击磨损与振动状况。
我们的工作只着重研究了配气机构的冲击疲劳磨损，如何在正常或接近正常工作状态下（即考虑零件的热负荷、冲击载荷、燃烧产物的腐蚀作用等）在理论与实验上分析气门副的摩擦磨损状况，这将成为我们今后的研究重点。
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