【正文】 摘 要 摘要 能源和環(huán)境保護是當今世界發(fā)展的兩大主題。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，柴油機的排放污染問題引起人們的廣泛關注。世界上的主要國家有了柴油機排放法規(guī)。對于柴油機來說，改善進排氣效率、優(yōu)化配氣凸輪型線、合理選取配氣相位是降低尾氣排放的首要手段。本文通過ＧＴ－Ｐｏｗｅｒ建立柴油機整機模型，通過設計凸輪型線比較其性能參數(shù)的變化，根據(jù)性能比較可看出型線的設計對發(fā)動機性能的影響，為柴油機的性能提高提供了重要的理論依據(jù)。關鍵詞：柴油機，凸輪型線，配氣相位，優(yōu)化設計40AbstractAbstractEnergy and environmental protect are the two main themes of today39。s world. With the development of society and economy, pollutant emissions of diesel engines increasingly widespread attention. In the world have developed a diesel engine emission regulations. For diesel engines, the valve cam profile optimization, improving the intake and exhaust performance, a reasonable choice of valve timing is an important means of reducing emissions. In this paper, through the establishment of TY3100 overall performance model GTPower, optimized intake and exhaust angle closure late advance angle. Depending on the performance parison can be seen, the cam profile and valve timing not only improve the performance of high speed, but also improves the performance of low speed, nonroad diesel engines to improve the overall performance TY3100 provides an important theoretical basis. Keywords: diesel engine, cam profile, valve train，Optimized design.目 錄目錄摘要 1Abstract 2第一章 緒 論 5１．１引言 5１．２配氣機構(gòu)技術(shù)現(xiàn)狀與分析模型 5１．3凸輪型線設計的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 6 7 7 7第二章 配氣凸輪型線的優(yōu)化設計 9 9 9 10 10 緩沖段設計 10——等速型 11 12 12 13第三章 柴油機的凸輪型線設計 16 高次方凸輪型線 17 17—升程計算 19—升程計算 22第四章 發(fā)動機整體性能模型的建立與分析 22 23 23 23 28第五章 結(jié)論 34致謝及聲明 35參考文獻 36第一章第一章緒論１．１引言配氣機構(gòu)是內(nèi)燃機的關鍵組成部分，而配氣機構(gòu)的關鍵部件便是凸輪，配氣凸輪在配氣機構(gòu)中起至關重要的作用，其設計的合理性直接關系到發(fā)動機工作的可靠性與耐久性，并影響發(fā)動機的經(jīng)濟性、動力性還有運轉(zhuǎn)性能，如內(nèi)燃機的噪聲、振動及排放。發(fā)動機配氣機構(gòu)的彈性變形會引起氣門劇烈振動，嚴重時氣門將產(chǎn)生“飛脫＂和“反跳＂影響氣門機構(gòu)的正常運行[5]。配氣機構(gòu)進氣和排氣通風性能應該良好，具有較大的時面值；同時，配氣機構(gòu)應該具備動力性良好，穩(wěn)定性好，振動和噪聲小，無磨損、沖擊等現(xiàn)象。這就需要配氣機構(gòu)的從動件的加速度變化規(guī)律較好和正負加速度值較小，在內(nèi)燃機中凸輪驅(qū)動整個配氣機構(gòu)，因此配氣凸輪的結(jié)構(gòu)很大程度上是可以決定配氣機構(gòu)的性能的，尤其是當內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速提高后，凸輪型線設計的優(yōu)劣對發(fā)動機的充排氣效率的影響將會變得更大。在要求上，氣門的通過能力與配氣機構(gòu)的動力特性間存在一定的矛盾，應根據(jù)發(fā)動機的性能，設計要求的工作轉(zhuǎn)速，配氣機構(gòu)的剛度，等特點，在凸輪廓線的設計中來解決[6]。由此可知，影響配氣機構(gòu)工作質(zhì)量的關鍵部件就是配氣凸輪。怎樣將凸輪輪廓線設計的具有合理性是整個配氣機構(gòu)設計中最主要的問題。歸根結(jié)底，配氣凸輪的設計就是凸輪型線的設計，確保配氣機構(gòu)工作可靠性的前提下尋找最佳的凸輪型線設計參數(shù)是配氣凸輪型線優(yōu)化設計的主要目的[8]。配氣相位直接影響發(fā)動機的進排氣性能，對燃燒過程的優(yōu)劣起著決定性的作用，因而對發(fā)動機的經(jīng)濟性、動力性及污染排放都有重要影響。在柴油發(fā)動機進氣提前角、遲閉角和排氣提前角、遲閉角這４個角度中，以進氣遲閉角和排氣早開角最重要，進氣遲閉角對進氣充量系數(shù)影響最大，排氣提前角對換氣效率，功率損失影響最大。隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，時代對柴油機的性能要求越來越高，行業(yè)開發(fā)者最近幾年的研究方向主要在，通過合理的選擇需要的參數(shù)，匹配與之相關的結(jié)構(gòu)參數(shù)，使柴油機在排放，經(jīng)濟節(jié)能和動力方面有所提高，使柴油機性能越來越好。本次畢業(yè)設計課題是凸輪型線對發(fā)動機的性能影響，設計中用到的仿真軟件是ＧＴ－Ｐｏｗｅｒ軟件。它的主要作用是模擬發(fā)動機的工作過程，繪制出性能曲線，首先要先建立其仿真模型[16]。通過繪制出的性能曲線，得出凸輪型線對發(fā)動機性能不同影響的結(jié)論，這就為柴油機的性能提高和優(yōu)化改善，奠定了理論基礎。１．２配氣機構(gòu)技術(shù)現(xiàn)狀與分析模型發(fā)動機的零部件有很多，配氣機構(gòu)是主要部分之一，十分重要。它直接影響到發(fā)動機的可靠性和耐久的性能，不僅如此，它還會影響發(fā)動機的其他好多方面有影響，比如說經(jīng)濟成本、節(jié)能排放。除此之外，它的性能的好壞也會影響到發(fā)動機的噪聲與振動。由此，便可以看出對配氣機構(gòu)的要求更是日趨提高。在內(nèi)燃機的發(fā)展過程中，配氣凸輪型線的優(yōu)化設計起到關鍵作用。在行業(yè)領域，內(nèi)燃機配氣機構(gòu)研究常用的兩種主要的研究方法是模擬計算和試驗研究。１．3凸輪型線設計的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀凸輪型線的設計有四十多年的發(fā)展歷史了，國外有些研究開發(fā)者從２０世紀６０年代就要對其有了深入研究。對比之下，中國在這方面會較晚些，中國的一些科學研究所國內(nèi)對凸輪型線的設計，另外還有動力學計算方面的課題的研究大約自1973年。在這一段時間內(nèi)，中國的一些大學都研究出了一些成果。昆明理工大學學院實驗室對臥式型的２１１５柴油機其配氣凸輪型線，進行了改進優(yōu)化及分析，氣門落座的反跳現(xiàn)象得到緩解。吉大研究方向主要在多質(zhì)量動力學方面，并小有成績。天津內(nèi)燃機研究所在程序方面比較領先，其對配氣機構(gòu)建了單質(zhì)量的動力學模型，并且編寫了相應的動力學計算程序。之后選擇一個柴油機，對其配氣系統(tǒng)進行動力學計算，分析得出結(jié)論。山大的主要關注點在設計內(nèi)燃機高次多項式配氣凸輪，在設計過程中，成功確定了最大速度點和最大加速度點的理想位置[22]。這兩點確定后，可以使加速度曲線的外形和重要特征得到基本控制。復