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dohc型汽油機vvt_機構(gòu)設(shè)計畢業(yè)論文(完整版)

2025-10-17 18:03上一頁面

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【正文】 VVT 結(jié)構(gòu)及工作原理 ................................................ 4 設(shè)計 VVT 部件基本結(jié)構(gòu) ........................................ 4 工作原理及工作過程 .......................................... 5 當(dāng)發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時 .................................... 5 當(dāng)發(fā)動機由高速運轉(zhuǎn)到低速運轉(zhuǎn)時 ........................ 6 三、 VVT 零部件設(shè)計 .................................................. 7 氣門組的設(shè)計 ................................................ 7 氣門的設(shè)計 ............................................ 7 氣門導(dǎo)管的設(shè)計 ....................................... 10 氣門彈簧的設(shè)計 ....................................... 10 銷軸的設(shè)計 ........................................... 11 銷軸回位彈簧的設(shè)計 ................................... 11 彈簧座的固定方式 ..................................... 12 氣門傳動組的設(shè)計 ........................................... 12 凸輪的設(shè)計 ........................................... 12 鏈輪的設(shè)計 ........................................... 14 挺柱的設(shè)計 ........................................... 14 氣缸蓋的設(shè)計 ......................................... 15 四、結(jié) 論 .......................................................... 16 參考文獻 ........................................................... 17 致謝 ............................................................... 18 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 1 緒論 1 1 緒論 近幾十年來,摩托車作為人們從事各項社會活動的重 要交通工具,已經(jīng)越來越廣泛的被人們所使用。同時針對雙頂置凸輪軸型( DOHC)摩托車發(fā)動機設(shè)計了一種適用的 可變配氣相位 機構(gòu) ,該機構(gòu)主要由雙進氣氣門、雙進氣凸輪、雙進氣挺柱及正時切換機構(gòu)組成,可以使雙進氣凸輪和雙進氣挺柱根據(jù)不同運行工況由正時切換機構(gòu)進行切換。 :任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文(復(fù)印件) 。可變配氣相位技術(shù)已成為新技術(shù)發(fā)展方向之一。 VVT mechanism 。目前,這些新技術(shù)和新方法,有的已在內(nèi)燃機上得到 應(yīng)用,有些正處于發(fā)展和完善階段,有可能成為未來內(nèi)燃機技術(shù)的發(fā)展方向 [2]。普通發(fā)動機的進、排氣門的開、閉都由進、排凸輪進行驅(qū)動,因為進、排凸輪型線是固定不變的所以進、排氣門的早開角、晚關(guān)角也固定不變,這就意味著只能在某一轉(zhuǎn)速下發(fā)動機才處于最佳的配氣相位狀態(tài),而在發(fā)動機轉(zhuǎn)速很低或很高時,就會出現(xiàn)配氣相位處于不理想的狀態(tài)。對摩托車發(fā)動機進行全面的技術(shù)改造和提升成為一個緊迫的問題。從排量上看,中國 135 家生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)的 2417 種新產(chǎn)品主要是 250mL、 150mL、 125mL、 110mL、100mL 和 50mL 等中、小排量摩托車。例如:①重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 1 緒論 3 Benz 公司的 500SL 型車用 V8 發(fā)動機采用了可變氣門正時機構(gòu),使用進氣凸輪軸兩點調(diào)相法來改變氣門正時。所以 VVT 技術(shù)在我國及國外仍具有巨大的發(fā)展?jié)摿?,已?jīng)成為現(xiàn)代發(fā)動機的發(fā)展方向的新技術(shù)之 一。 電子控制系統(tǒng)見圖 22 主要由電磁閥、活塞及活塞回位彈簧組成,基作用是根據(jù) ECU 的指令(主要是轉(zhuǎn)速和負荷信號)來控制電磁線圈通電或斷電,來利用活塞回位彈簧的彈力或克服回位彈簧的彈力做功來驅(qū)動活塞移動達到控制銷軸運動的目的。由于高速凸輪工作角度和凸輪工作型線比低速凸輪大,所以高速凸輪先轉(zhuǎn)到升程段,整個機構(gòu)由高速凸輪驅(qū)動,即兩個氣門都由高速凸輪控制開、閉,此時中低 速凸輪不起作用。 氣門的設(shè)計 1 氣門設(shè)計的基本要求: ①材料方面: 氣門的工作溫度是確定氣門材料的主要因素。 ③盡可能的降低熱負荷: 排氣門是氣門組中的高溫零件,氣門頭部 75%左右的熱量經(jīng)氣門座導(dǎo)出,因此,氣門的設(shè)計應(yīng)與氣缸蓋的設(shè)計密切相關(guān),氣門座周圍必須加強冷卻,并使溫度盡可能均勻。氣門頭部的工作溫度很高,而且還要承受氣體壓力、氣門彈簧力及傳動組零件慣性力的作用,其冷卻和潤滑條件有比較差。但其頂部受熱面積大,故適用于進氣門,不宜用于排氣門。 ④氣門頭部厚度及錐面寬度: 厚度 T 與氣門頭部的外徑有一定的比例,一般氣門頭部厚度 T 的設(shè)計要求和考慮的因素,可以得出以下計算公式: 進氣門頭部厚度: Ti=(— ) iD =(— ) iD =( —) mm,則 Ti=3。 : 設(shè)計過程中考慮各種因素,可以得出公式: 氣門桿直徑: Dg=( — ) 28=( — 7) mm,則 Dg=6mm。彈簧的最大剪切應(yīng)力達 ,整體軟氮化工藝處理。如圖 34所示: 圖 34 銷軸回位彈簧的設(shè)計 銷軸回位彈簧也是本機構(gòu)的關(guān)鍵部件之一。凸輪軸支承軸頸與軸承孔的徑向間隙一 般為 — 范圍內(nèi),軸向間隙一般為— 范圍內(nèi)。 )=104176。則θ 2 =176。本機構(gòu)中采用的凸輪廓形如圖 35所示。)。而在本機構(gòu)中,挺柱扮演著關(guān)鍵的角色,它是可變配氣相位能否實現(xiàn)的關(guān)鍵。 綜上所述,現(xiàn)代摩托車技術(shù)不僅要求要有較好的動力性、經(jīng)濟性,而且還要有很好的排放性能。在解決較大轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)動力性和經(jīng)濟性的矛盾方面,可運用的 VVT 機構(gòu)有多種類型,如可變壓縮比、可變進氣系統(tǒng)、可變配氣定時、可 變噴油系統(tǒng)、可變增壓系統(tǒng)等??鞓肺?們分享著,艱辛我們堅持著 , 相互幫助, 充滿著關(guān)愛 。 走出 校門 ,對我的人生來說,將是踏上一個新的征程, 就是到了 要把所學(xué)的知識應(yīng)用到實際工作中去 的時候了 。本論文從選題到完成,每一步都 離不開 導(dǎo)師的悉心指導(dǎo) 和同學(xué)們的幫助 ,傾注了導(dǎo)師大量的心血。很慶幸這 四 年來我遇到了如此多的良師益友,無論在學(xué)習(xí)上 或 生活 中 都給予了我無私的幫助和照顧,讓我在一個充滿溫馨的環(huán)境中度過 了美好的 大學(xué)生活。 在這四 年的 大學(xué) 里 , 需要感謝的人太多。 下面就是本文所提出的這一方案的優(yōu)點以及相關(guān)啟示: DOHC 機構(gòu),可通過高速進氣凸輪與中低速進氣凸輪的切換實現(xiàn)中、低速工況與高速工況的進氣優(yōu)化,避免內(nèi)燃機不正常工作現(xiàn)象的出現(xiàn),可以 減小發(fā)動機的泵氣損失,加快進氣速度,改變殘余廢氣系數(shù), 提高了充氣效率, 改善混合氣質(zhì)量, 提高發(fā)動機功率, 使動力性、經(jīng)濟性和排放性能得到綜合性的改 善。固定的配氣相位無論從經(jīng)濟上還是從動力上或者從排放上講,都有著它歷史的局限性。 而挺柱采用的材料為鎳鉻合金鑄鐵,其摩擦表面經(jīng)熱處理后精磨。如圖 37所 示: 圖 37 高速凸輪的輪廓曲線 鏈輪的設(shè)計 由于本機構(gòu)采用的是雙凸輪軸,所以第一根凸輪軸上都要有一個鏈輪,而它的結(jié)構(gòu)是采用可拆卸輪殼型。以高速凸輪結(jié)構(gòu)為例,其結(jié)構(gòu)參數(shù)重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 三、 VVT 零部件設(shè)計 14 如圖 411 所示: O點為凸輪旋轉(zhuǎn)中心, ce是基圓圓弧,以 O為中心。 2 176。 +α +β) = *( 180176。 ①基圓半徑: Ro=( — ) * 7 =( — ) mm,則 Ro=14mm ②凸輪的布置:進排氣凸輪的夾角:θ 1=90176。表面噴丸、涂防油脂處理。如圖 33所示: 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 三、 VVT 零部件設(shè)計 11 圖 33 ③進氣門彈簧設(shè)計計算過程: 彈簧材料: 55CrSiYB/T51051993,閥門用油淬火鉻硅合金彈簧鋼 已知: F1=, F2=, H1=, H2= 剪切模量: G=79000Mpa 抗拉強度:σ b=1814— 1961Mpa 許用應(yīng)力: [τ ]=( — )σ b=1961 =784Mpa, C=D/d=18/3=6 K= 44 ??? CCC =+23/20= d≥ ][τKFC=, Ho= dtntn ?? =, Hj=(+2)d= 每圈鋼絲剛度: P' = 348DGd=, 1K =, 沒發(fā)生并圈前, ?2K , 發(fā)生并圈后 f= 2510nDd =45549次 /分鐘,鋼絲的剪切力: [τ ]
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