配氣機(jī)構(gòu)的現(xiàn)狀及前景的分析畢業(yè)論文-免費(fèi)閱讀
【正文】 在這四年的學(xué)習(xí)生活中首先要感謝尊敬的李老師。要作到氣門的升程變化幾乎都要透過搖臂的設(shè)計(jì)來完成這動(dòng)作，而寶馬更進(jìn)一步的地方就是在此處比本田或豐田多下點(diǎn)功夫，Valvetronic的搖臂是偏心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以當(dāng)搖臂作動(dòng)時(shí)，非固定在圓心轉(zhuǎn)動(dòng)，而是稍微偏離中心點(diǎn)，雖然量不大，但是一經(jīng)過搖臂的長度施力(如杠桿原理一樣)，閥門開與關(guān)的深度就可以被改變了。雙VANOS系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩峰值比單VANOS低450轉(zhuǎn)，功率峰值高200轉(zhuǎn)/分，15003800轉(zhuǎn)/分下的扭矩曲線也得到了改善。發(fā)動(dòng)機(jī)處于中等轉(zhuǎn)速時(shí)，進(jìn)氣門提前開啟以增大扭矩并允許廢氣在燃燒室中進(jìn)行再循環(huán)從而減少耗油量和廢氣的排放。同時(shí)，由于進(jìn)氣量的加大，也使得汽油的燃燒更加完全，實(shí)現(xiàn)低排放的目的。通過VTEC系統(tǒng)裝置，發(fā)動(dòng)機(jī)可以根據(jù)行駛工況自動(dòng)改變氣門的開啟時(shí)間和提升程度，即改變進(jìn)氣量和排氣量，從而達(dá)到增大功率、降低油耗及減少污染的目的。下面我介紹一下各大汽車廠商在這方面的研究成果： VTEC是本田開發(fā)的先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，也是世界上第一個(gè)能同時(shí)控制氣門開閉時(shí)間及升程兩種不同情況的氣門控制系統(tǒng)。通過這套機(jī)構(gòu)對配氣過程的調(diào)節(jié)和控制，低、中轉(zhuǎn)速時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)速度低，氣流動(dòng)力學(xué)特性差，因而要求“縮小”相位重疊角，以減少工作混合氣倒流，保證低、中轉(zhuǎn)速時(shí)扭矩曲線形狀較好，可顯著地降低燃油消耗率。促進(jìn)多氣門內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)量迅速提高的原因在于自動(dòng)控制技術(shù)的快速發(fā)展和生產(chǎn)的工藝水平越來越高，可以充分發(fā)揮多氣門配氣方案的優(yōu)越性，保證內(nèi)燃機(jī)在整個(gè)負(fù)荷和速度范圍內(nèi)形成最佳混合氣，并適時(shí)適度送入氣缸。目前的趨向是把凸輪軸放在氣門上方，省去了推桿、挺柱，稱頂置凸輪軸型（OHC）；還有些機(jī)構(gòu)將頂置凸輪軸放在氣門室罩里，凸輪直接作用于氣門上，這種機(jī)構(gòu)省去了搖臂，高速時(shí)氣門工作良好，零件慣性力極小，工作平穩(wěn)。而實(shí)際上配氣機(jī)構(gòu)剛度、質(zhì)量和凸輪型線的試驗(yàn)成本太高，進(jìn)行多方案研究成本更高，就出現(xiàn)了用單質(zhì)量模型及其它各種動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了計(jì)算。 動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)，考慮彈性變形，把配氣機(jī)構(gòu)看作是彈性系統(tǒng)。對內(nèi)燃機(jī)氣門通過能力的要求，實(shí)際上是對由凸輪外形所決定的氣門位移規(guī)律的要求，氣門開閉迅速就能增大時(shí)面值，但這將導(dǎo)致氣門機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件的加速度和慣性負(fù)荷增大，沖擊、振動(dòng)加劇，機(jī)構(gòu)動(dòng)力特性變差。目前廣泛采用的是氣門－凸輪式配氣機(jī)構(gòu)，它具有保證氣缸密封性的優(yōu)點(diǎn)。該種控制方法結(jié)構(gòu)簡單,渦流強(qiáng)度的改變不會(huì)惡化流量系數(shù),因而得到了廣泛的應(yīng)用。凸輪軸上中間為高速凸輪,與中間搖臂相對應(yīng),左右各有一個(gè)低速凸輪,分別位于第1 和第2搖臂位置。綜上所述,可變配氣相位改善內(nèi)燃機(jī)性能,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1) 能兼顧高速及低速不同工況,提高內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。長期以來人們發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣管的長度變化影響內(nèi)燃機(jī)的充氣效率。所以要改善我們的生活環(huán)境，其首要的任務(wù)就是降低、限制汽車的廢氣排放，低污染、低油耗、大功率、大扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)也就是我們的追求目標(biāo)。桑塔納轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上采用的氣門頂置凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)，與同類上置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)相比有較大不同。壓縮和做功行程中，氣門在彈簧張力的作用下嚴(yán)密關(guān)閉。按氣門的布置分為氣門頂置和氣門側(cè)置式；按凸輪軸的布置位置分為下置式、中置式和上置式；按曲軸和凸輪軸的傳動(dòng)方式分為齒輪傳動(dòng)式、鏈條傳動(dòng)式和齒帶傳動(dòng)式；按每氣缸氣門數(shù)目分，有二氣門式和四氣門式等。最后，列舉了目前各主要汽車廠中曲柄連桿機(jī)構(gòu)與配氣機(jī)構(gòu)的研發(fā)成果，剖析了其結(jié)構(gòu)原理和工作原理，對于曲柄連桿機(jī)構(gòu)與配氣機(jī)構(gòu)在行車中研發(fā)方向可作參考。 關(guān)鍵詞：曲柄連桿機(jī)構(gòu) 配氣機(jī)構(gòu) 優(yōu)化設(shè)計(jì) Abstract：This paper to crank rod system and the present situation of gas distribution institution and prospect for analysis, first to crank rod system with gas and the structure of the organization made certain knowledge, understanding their classification, and reviews the development course of. Then expounds the crank rod system and with gas institutions and the status of the optimization method, know the variable technology can make various properties of internal bustion engine in the whole operating conditions within the scope of change was optimized.. Then the paper modern engine with gas organizations to adopt the technology. Finally, lists the main current of the car factory crank rod system with gas and achievements in research institutions, the paper analyzes its structure and principle and working principle, to crank rod system and with gas organization in the research and development direction can be driving for reference.Key Words: crank linkage valve，valve mechanism，dynamics，optimization design1曲柄連桿機(jī)構(gòu)與配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與發(fā)展曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括活塞連桿組和曲軸飛輪組。各式配氣機(jī)構(gòu)中，按其功用都可分為氣門組和氣門傳動(dòng)組兩大部分。氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)根據(jù)凸輪軸的位置有以下三種型式：(1)凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)：凸輪軸裝在曲軸箱內(nèi)，直接由凸輪軸正時(shí)齒輪與曲軸正時(shí)齒
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