【導讀】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)。氣排放的首要手段。性能提高提供了重要的理論依據(jù)。

　　

【正文】 凸輪的兩個參數(shù)來比較發(fā)動機各項性能 變化 ，一個是改變其最大升程，另一個是改變其 配氣 正時 （即 進氣門的進氣提前角和遲閉角） 。 首先先來分析 兩個凸輪型線不同升程對發(fā)動機性能影響。本文通過改變模型 升程系數(shù) 來對最大升程進行微調(diào)。 數(shù)據(jù)分析 氣門最大升程對發(fā)動機性能的影響分析 將凸輪型線 1的 轉角 —— 升程數(shù)據(jù) 輸入到 模型中 ， 并設置其 升程系數(shù) 為 。運行模型之后 ， 得出結果如下。 凸輪型線 1分析結果 ： 第四章 24 圖 曲軸 轉角與升程關系 由圖可看出這一型線設計 的最大升程為 第四章 25 圖 燃油消耗率隨發(fā)動機轉速的變化曲線 此圖表示出在發(fā)動機轉速達到 3200 轉時 燃油消耗率最高為 ， 在轉速為1400 轉 時燃油消耗率最低為 。 圖 發(fā)動機 功率 對轉速的變化曲線 由圖可知發(fā)動機轉速在 3200 轉 /分 時達到最大功率為 。 第四章 26 圖 充氣效率 隨發(fā)動機轉速變化的曲線 由圖可知 發(fā)動機轉速達到 2400 轉 /分 時充氣效率最大為 。 凸輪型線 2的 升程系數(shù)設置為 ， 分析結果如下 ： 圖 曲軸 轉角與升程關系 由圖可見 此模型最大升程為 。 第四章 27 圖 燃油消耗率 隨發(fā)動機轉速的變化曲線 此圖表示出在發(fā)動機轉速達到 3200 轉時 燃油消耗率最高為 ， 在轉速為 1400 轉 時燃油消耗率最低為 。 第四章 28 圖 功率 隨發(fā)動機轉速的變化曲線 由圖可知發(fā)動機轉速在 3200 轉 /分 時達到最大功率為 。 圖 充氣效率隨發(fā)動機轉速的變化曲線 由圖可知 發(fā)動機轉速達到 2400 轉 /分 時充氣效率最大為 。 將兩組 數(shù)據(jù)制成表格進行比較如下 第四章 29 表 最大升程（ mm） 最大燃油消耗 (g/kw?h) 最低燃油消耗 (g/kw?h) 充氣效率 最大功率(kw) 數(shù)據(jù)證明 ，設計凸輪型線 時 適當增加其最大升程可以全面增加發(fā)動機的性能，包括燃油消耗率，發(fā)動機最大功率及 充氣效率 均得到優(yōu)化 。 配氣正時 對發(fā)動機性能影響分析 本文選取 高次方式凸輪型線 2 模型作為 研究對象，通過改變其配其正時 來比較發(fā)動機性能的變化 。 首先將 此模型中 的 調(diào)整為 59176。 第四章 30 圖 燃油消耗率隨發(fā)動機轉速的變化曲線 由圖可知 在發(fā)動機轉速到達 3200 轉 /分時 燃油消耗率最大為 ， 在轉速到達 1400 轉 /分 時燃油消耗率最低為 。 圖 功率隨發(fā)動機轉速的變化曲線 由圖可見 當發(fā)動機轉速為 3200 轉 /分 時功率達到峰值為 。 第四章 31 圖 充氣效率 隨發(fā)動機 轉速的變化曲線 由圖可見 在轉速為 2600 轉 /分 時 充氣效率最大 為 。 將 調(diào)整為 39 后再次進行數(shù)據(jù)分析 結果如下 第四章 32 圖 燃油消耗率隨發(fā)動機轉速的變化曲線 由圖可知 在發(fā)動機轉速到達 3200 轉 /分時 燃油消耗率最大為 ， 在轉速到達 1400 轉 /分 時燃油消耗率最低為 。 圖 功率隨發(fā)動機轉速的變化曲線 由圖可見 當發(fā)動機轉速為 3200 轉 /分 時功率達到峰值為 。 第四章 33 圖 充氣效率隨發(fā)動機轉速的變化曲線 由圖可知 轉速為 20xx 轉 /分 時 充氣效率最大 為 。 將兩組數(shù)據(jù) 置于表中比較比較如下 表 角度（176。 ） 最大燃 油消耗(g/kw?h) 最低燃 油消耗(g/kw?h) 最大 充氣效率 最大 充氣效率 對應的發(fā) 動機轉速 最大 功率(kw) 59 2600 39 20xx 數(shù)據(jù)表明，適當延后配氣正時對發(fā)動機高轉速時的最大燃油消耗率 影響較小，但卻能有效降低中速 段 時 的燃油消耗 ，并且將最大充氣效率對應的發(fā)動機轉速顯著的拉低了， 其他參數(shù)基本變化不大 ，這證明 發(fā)動機中速段的 性能得到了有效的改善。 第五章 34 第五章 結論 本文在查閱了大量相關文獻的基礎上，以 4108 柴油機為研究對象， 通過ＧＴ－Ｐｏｗｅｒ軟件建立柴油機整機性能模型，分析了凸輪型線 對發(fā)動機性能 的影響 ， 通過以上的研究，得到了以下結論： （１） 設計凸輪型線 時 適當增加其最大升程可以全面增加發(fā)動機的性能，包括燃油消耗率，發(fā)動機最大功率及 充氣效率 均得到優(yōu)化 。 （２） 適當延后配氣正時對發(fā)動機高轉速時的最大燃油消耗率 影響較小，但卻能有效降低中速 段 時 的燃油消耗 ，并且將最大充氣效率對應的發(fā)動機轉速顯著的拉低了， 其他參數(shù)基本變化不大 ，這證明 發(fā)動機中速段的 性能得到了有效的改善 。 致謝及聲明 35 致謝及聲明 首先 ，我要衷心的感謝我的指導老師孟建老師 ， 感謝他在畢業(yè)設計期間對本人的悉心教導，感謝他在輔導我撰寫論文期間 ， 花費了 大量的精力和時間 ，對我論文內(nèi)容和框架的多次審閱及修改 。 他的言傳身授將使我終生受益 。 其次我要感謝 熱能與動力工程的全體老師和同學們 4 年來 對我的關心和支持。尤其感謝我的 室友 及同學 ：于建 、 劉建 培 、周智、李再國、馮新 崢 、趙文強， 感謝他們 一直以來對我的幫助和支持。 最后 ，感謝我偉大的山東理工大學 給了我 如此優(yōu)秀的成長平臺。 由于本人水平有限 ，所寫論文中難免有不足 及錯誤， 還望老師們批評指教。 參考文獻 36 參考文獻 [1] 郭蘭 .配氣機構優(yōu)化設計 [J].汽車工程師， 20xx（ 10）： 3134. [2] 朱堅，盧松卓，馬長慧等 .柴油機配氣機構優(yōu)化設計 [J].裝備制造技術：20xx（ 3）： 1821 [3] 張曉蓉，朱才朝，吳佳蕓 .內(nèi)燃機配氣機構系統(tǒng)動力學分析 [J].重慶大學學報， 20xx： 294298. [4] 張京南 .280/330 單缸機配氣機構總體設計及仿真 [D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學， 20xx [5]劉宇．基于 GTPower 的汽油機仿真及優(yōu)化設計 [D]．吉林：吉林大學動力機械及工程， 20xx。 [6]張核軍．凸輪軸制造工藝綜述 [J]．柴油機設計與制造， 20xx(3)： 11 一15． [7]楊寶全．可變氣門正時技術在汽油機土的應用 [D]。哈爾濱：哈爾濱工程大學動力王程， 20xx， 6. [8]馮仁華．發(fā)動機配氣機構優(yōu)化改進設計 [D]．湖南：湖南大學動力機械及王程， 20xx [9]郭磊，褚超美，陳家琪．高次多項式凸輪型線特性參數(shù) 對配氣機構性能影響的研究【Ｊ】．內(nèi)燃機工程，20xx，２６（１）：２０－２３ [10]邱述剛，褚超美．非對稱式Ｎ次諧波凸輪型線設計方法的研究【Ｊ】．內(nèi)燃機工程，20xx，２７（３）：４３－４６ [11]喬軍，李國祥．ＷＤ６１８．４２柴油機配氣凸輪型線的改進設ｉｆ［Ｊ］．內(nèi)燃機工程，20xx，２７（５）：５０－５３ [12]馬永有，黃亞宇，初學豐．內(nèi)燃機配氣機構凸輪型線設計方法研究【Ｊ】．昆明理工大學學報，１９９８，２４（４）：１５．２０ [13]王軍崗，俞水良．機車柴油機配氣凸輪型線及機構優(yōu)化設計的探討【Ｊ 】．內(nèi)燃機車，20xx，（３）：７－１２ [14]ＡＶＬ－ｔｙｃｏｎＵｓｅｒ’ＳＧｕｉｄｅ．Ｖｅｒｓｉｏｎ５，２，20xx武漢理工大學碩＋學位論文． [15]瞿爽．高速柴油機配氣機構優(yōu)化設計方法與配氣凸輪型線設計軟件研究【Ｄ】．湖南大學碩士學位論文，20xx。５ [16]呂林，王勇波．車用發(fā)動機配氣機構運動學和動力學分析【Ｊ】．．武漢理工大學學報（交通科學與工程版），20xx，３０（６）：１０１１．１０１參考文獻 37 ４ [17]林建生．內(nèi)燃機配氣凸輪的優(yōu)化設計【Ｊ】．天津師范大學學報（自然科學版）20xx，４（２２）： ４３－４５ [18] 萬欣 . 內(nèi)燃機設計 【 M】 . 天津 :天津大學出版社 , 1989 [19] 吳義生 ,馮向勇 ,吳順祥 ,等 . 內(nèi)燃機配氣凸輪的理想運動規(guī)律的設計與研究 【 J】 . 機械科學與技術 , 20xx (增 ) : 109～ 112 [20] 高文志 ,堯命發(fā) ,傅光琦 ,等 . 內(nèi)燃機非對稱 FB2 型配氣凸輪型線設計【 J】 . 汽車技術 , 1999 (12) : 4～ 6 [21] 尚漢冀 . 內(nèi)燃機配氣凸輪機構 設計與計算 【 M】 . 上海 :復旦大學出版社 , 1988 [22] 余志敏． 柴油機配氣凸輪型線優(yōu)化設計及其配氣相位優(yōu)化【 D】．武漢：武漢理工大學， 20xx： 11－ 13． [23] M. Chew and C. H. Chuang, Minimizing residual vibrations in highspeed camfollower systems over a range of speeds, ASME Journal of Mechanical Design, 117(March) (1995) 166172. [24] E. Sandgren and R. L. West, Shape optimization of cam profiles using a BSpline representation, ASME Journal of Mechanisms, Transmissions, and Automation in Design, 111 (1989) 195201. [25] D. M. Tsay and C. O. Huey, Application of rational Bsplines to the synthesis of camfo llower motion programs, ASME Journal of Mechanical Design,115 (1993) 621626. [26] K. Yoon and S. S. Rao, Cam motion synthesis using cubic splines, ASME Journal of Mechanical Design,115 (1993) 441446.