【正文】 同時，在論文寫作過程中，我還參考了有關(guān)的書籍和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。在此向老師表示深深的感謝和崇高的敬意！在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會向在這四年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們四年來的辛勤栽培。致 謝走的最快的總是時間，來不及感嘆，大學(xué)生活已近尾聲，四年多的努力與付出，隨著本次論文的完成，將要劃下完美的句號。這次設(shè)計(jì)還讓我知道了自己學(xué)習(xí)、自己解決問題的重要性，通過查找相關(guān)資料，有些問題是可以很好的解決的。在電腦作圖中我采用的是AutoCAD2012和UGNX8軟件，由于平時很少電腦作圖，所以在作圖前到圖書館借閱了有關(guān)制圖的書籍，在正式作圖時方便了許多。在翻譯的過程中，合理地應(yīng)用了汽車的知識，使翻譯更通順，清晰。通過文獻(xiàn)綜述，對我在發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)做了很好的鋪墊。在設(shè)計(jì)初期，我收集了有關(guān)內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的有關(guān)學(xué)術(shù)文章，仔細(xì)閱讀并且寫了文獻(xiàn)綜述。在檢測中，我發(fā)現(xiàn)了自己沒有掌握到或沒有掌握好的知識，并且通過自己學(xué)習(xí)，初步了解了并能解決遇到的問題；我也在設(shè)計(jì)時，明白了自己的強(qiáng)項(xiàng)，增強(qiáng)了信心。n, . Serrano, V. Dolz, S. Guilain 設(shè)計(jì)總結(jié)這學(xué)期進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)，是大學(xué)期間最全面的一次設(shè)計(jì)。[18] Study on Simulation and Optimization of Engine Valve Timing. DI Liming,XIA Huaicheng, LI Wenyue, JI Liyun,YANG of Vehicle and Energy ,China. diliming[19] CFD Simulation Calculation of Inlet Manifold Modification DesignNiu Ling Xu Rangshu Xu – engine amp。吉林大學(xué) 方華 李盛成 谷艷華 袁兆成 錢耀義[17] 王淑平。宋龍梅[15] KE495QME汽油機(jī)燃燒室改進(jìn)設(shè)計(jì)探討。哈爾濱志陽汽車電氣股份有限公司[14] 發(fā)動機(jī)塑料氣門室罩蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。高紅旺 周秦源(張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南張家界）[13] 發(fā)動機(jī)智能可變氣門正時系統(tǒng)。張志香 蘇鐵熊 鄭國璋 (中北大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院) [11] 標(biāo)致轎車正時系統(tǒng)的維護(hù)與調(diào)整。林鳳功 林華 程永強(qiáng)（十堰職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程系，湖北十堰）[9] 隔熱排氣道氣缸蓋熱負(fù)荷研究。祖炳鋒 康秀玲 付光琦 徐玉梁 劉捷[7] 發(fā)動機(jī)排氣門電液驅(qū)動可變配氣相位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。大連理工大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院[5] 谷蘭俊 熊標(biāo) 汽車電控發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道積炭的成因和防治。胡順堂 謝輝 陳 韜 趙華(天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，軍事交通學(xué)院汽車工程系)[4] 王偉宏。（無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，江蘇無錫）[2] 進(jìn)氣門布置對汽油機(jī)進(jìn)氣過程的影響。但是為了防止彈簧在工作時因出現(xiàn)危險(xiǎn)的振動而損壞，設(shè)計(jì)彈簧時仍需對可能出現(xiàn)的振動情況作粗略的計(jì)算。由凸輪型線方程得到：氣門彈簧的最大彈力為： 氣門彈簧的預(yù)壓縮力為： 氣門彈簧基本尺寸的確定氣門彈簧的平均直徑 彈簧的有效圈數(shù)： 總?cè)?shù)： 自由節(jié)距: 彈簧的疲勞強(qiáng)度校核彈簧的最大切應(yīng)力 彈簧的最小切應(yīng)力 材料扭轉(zhuǎn)持久極限切應(yīng)力幅平均切應(yīng)力與工藝和尺寸有關(guān)的系數(shù)考慮平均應(yīng)力值對材料扭轉(zhuǎn)持久極限的影響，角系數(shù)則彈簧在交變載荷下的安全系數(shù)為 滿足條件。設(shè)上升工作段表達(dá)式為： 多項(xiàng)式中各項(xiàng)系數(shù)值由緩沖段和工作段在交界點(diǎn)處應(yīng)連續(xù)等條件求得，即1)工作段始點(diǎn)處，挺柱在工作段上的升程為零，即2)緩沖段終點(diǎn)與工作段始點(diǎn)處，挺柱速度值相等，即緩沖段終點(diǎn)挺柱速度為則當(dāng)時，所以即3)緩沖段終點(diǎn)加速度為零，即所以 4)緩沖段終點(diǎn)加速度變化率為零，即所以5)當(dāng)時，挺柱在工作段上升程達(dá)到最大值，即所以解以上聯(lián)立方程，即可得各系數(shù)如下：根據(jù)給出的數(shù)據(jù)求出：則上升工作段表達(dá)式為：下降工作段：對稱。排氣凸輪型線采用對稱的凸輪型線。工作段半作用角為60度，進(jìn)氣凸輪型線采用高次多項(xiàng)式型。設(shè)上升緩沖段： 則上升緩沖段為 下降緩沖段：對稱。上升緩沖段與下降緩沖段的設(shè)計(jì)可以是相同的，也可以不同。實(shí)際上由于機(jī)構(gòu)存在變形等原因，一般不可能這樣準(zhǔn)確，氣門啟閉的時刻與理想狀態(tài)總會有些誤差，只要誤差不大就可以了。如果能給出當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過角度時挺柱從靜止位置上升的位移h，即給出函數(shù)h=h(φ)，并且同時給出凸輪基圓半徑，則凸輪廓形也就唯一地確定了。 凸輪型線設(shè)計(jì) 簡介凸輪型線設(shè)計(jì)，主要是設(shè)計(jì)其輪廓。桿端部采用了高頻淬火，排氣門密封錐面采用堆焊鉆基合金，用以增加耐磨性。排氣門采用了國內(nèi)較成熟的兩種材料對焊工藝。為提高桿部和密封錐面的耐磨性，采用了高頻淬火工藝，桿部表面采用工藝鍍鉻工藝。進(jìn)氣門使用溫度較低，排氣門工作溫度高，由于氣門工作條件苛刻，因此對氣門材料要求較高。在同一氣流速度下，此參數(shù)越大，進(jìn)氣量就越大。由于它們都是時間的函數(shù)，因此，氣門開啟“時間值”可以用積分式（毫米秒）表示。上圖示氣門口的基本尺寸及其通道斷面積： 式中為氣門密封錐面的錐角，取=45176。圖5 氣門截面簡圖任一氣門開度時的氣門開啟斷面積f可以認(rèn)為就是氣門處氣體通道的最小斷面積。為了減少進(jìn)氣阻力，提高氣缸的充量系數(shù)，多數(shù)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣門的頭部直徑比排氣門的大。氣門密封錐面的錐角，一般做成45176。進(jìn)氣門的材料采用40cr，排氣門則采用4cr9si2。6配氣機(jī)構(gòu)的零件和組件 氣門氣門由頭部和桿部兩部分組成。整個排氣過程的持續(xù)時間相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角180176。經(jīng)過整個排氣行程，在活塞越過上止點(diǎn)后，排氣門才關(guān)閉，排氣門關(guān)閉的延遲角δ一般為10176。同樣，做功行程接近終了，活塞到達(dá)下止點(diǎn)前，排氣門便開始開啟，提前開啟的角度γ一般為40176。β角一般為40176。α一般為10176。這樣，整個進(jìn)氣行程持續(xù)時間相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角180176。 配氣定時工作原理配氣定時就是進(jìn)、排氣門的實(shí)際開閉時刻，通常用相對于上、下止點(diǎn)曲拐位置的曲軸轉(zhuǎn)矩的環(huán)形圖來表示。如果氣門間隙過大，則使傳動零件之間以及氣門和氣門座之間產(chǎn)生撞擊聲，而且加速磨損，同時也會使得氣門開啟的持續(xù)時間減少，氣缸的充氣及排氣情況變壞。在冷態(tài)時，—，—。如果氣門及其傳動件之間在冷態(tài)時無間隙或間隙過小，則在熱態(tài)下，氣門及其傳動件的受熱膨脹勢必引起氣門關(guān)閉不嚴(yán)，從而使功率下降，嚴(yán)重時不易啟動。在此，采用兩氣門沿凸輪軸軸線成一列的方式。這樣，相鄰兩缸的同名氣門就有可能合用一個氣道，這樣有助于氣缸蓋冷卻均勻。此外，采用四氣門后，還可適當(dāng)減小氣門升程，改善配氣機(jī)構(gòu)的動力性，多氣門的汽油機(jī)還有利于改善HC與CO的排放性能。當(dāng)氣缸直徑較大，活塞平均速度較高時，每缸一進(jìn)一排的氣門機(jī)構(gòu)就不能保證良好的換氣質(zhì)量。為了進(jìn)一步改善氣缸的換氣，在可能的情況下，應(yīng)盡量加大氣門的直徑，特別是進(jìn)氣門的直徑。在此，選用齒輪傳動。為了嚙合平穩(wěn)，減小噪聲，定時齒輪多采用斜齒輪。 凸輪軸的傳動方式凸輪軸下置、中置的配氣機(jī)構(gòu)大多采用圓柱形定時齒輪傳動。在發(fā)動機(jī)高速時，可能破壞氣門的運(yùn)動規(guī)律和氣門的定時啟閉。 凸輪軸的布置形式凸輪軸位于曲軸箱內(nèi)的配氣機(jī)構(gòu)稱為凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)。曲軸與凸輪軸轉(zhuǎn)速比為2：1。當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)到凸輪的凸起部分頂起挺柱時，通過推桿和調(diào)整螺釘使搖臂繞搖臂軸擺動，壓縮氣門彈簧，使氣門離座，當(dāng)凸輪凸起部分離開挺柱后，氣門便在氣門彈簧的作用下落座，即氣門關(guān)閉。 總布置設(shè)計(jì) 氣門的布置形式 氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)應(yīng)用廣泛，其進(jìn)氣門和排氣門都倒掛在氣缸頂上。當(dāng)今內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的發(fā)展趨向是，在排量不變的前提下，提高內(nèi)燃機(jī)性能指標(biāo)。目前，可變氣門正時配氣系統(tǒng)，大致可分成兩種形式，一種稱為可變凸輪相位的配氣機(jī)構(gòu)(WT)，另一種稱為可變配氣正時及氣門升程的配氣機(jī)構(gòu)(WTamp。在中高轉(zhuǎn)速時，活塞運(yùn)動速度快，氣流動力學(xué)特性好，因而要求“放大”相位重疊角，廢氣排放徹底，進(jìn)氣量充分可相應(yīng)增加內(nèi)燃機(jī)扭矩。然而為了在更大的曲軸轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提高功率指標(biāo)，降低燃料消耗，現(xiàn)代多氣門內(nèi)燃機(jī)氣門開啟相位可以改變、升程也可以改變，稱作可變氣門運(yùn)動配氣機(jī)構(gòu)(VVA)。多氣門配氣方式是配氣機(jī)構(gòu)發(fā)展的大勢所趨。90年代日本多氣門內(nèi)燃機(jī)有了很大的發(fā)展，幾乎所有的新內(nèi)燃機(jī)系列都是多氣門內(nèi)燃機(jī)。船用內(nèi)燃機(jī)則多為四氣門配氣機(jī)構(gòu)，如PA6，620等船用機(jī)。多氣門內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)越性是二氣門內(nèi)燃機(jī)無法比擬的。多氣門內(nèi)燃機(jī)不僅可以提高內(nèi)燃機(jī)功率，還可以降低燃油消耗，減少排污。因此，多氣門內(nèi)燃機(jī)可以提高功率。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)在整個負(fù)荷和速度范圍內(nèi)形成最佳混合氣，并適時適度送入氣缸。 多氣門技術(shù)配氣機(jī)構(gòu)的最新發(fā)展是改善燃料經(jīng)濟(jì)性，其關(guān)鍵在于如何提供更多的新鮮空氣，多氣門內(nèi)燃機(jī)很早就己經(jīng)出現(xiàn)了，但僅用于賽車，目的是減輕排氣門的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷，但并未能在內(nèi)燃機(jī)制造業(yè)得到推廣。凸輪軸的傳動類型有三種：正時齒輪傳動、正時鏈輪傳動和驅(qū)動帶傳動。前者只用一根凸輪軸來驅(qū)動進(jìn)、排氣門；而后者采用兩根凸輪軸來分別驅(qū)動進(jìn)、排氣門。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，高速時氣門工作良好，零件慣性力極小，工作平穩(wěn)。頂置氣門配氣機(jī)構(gòu)又由凸輪軸的放置位置分成凸輪軸下置型和頂置凸輪軸型?，F(xiàn)代發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)采用的技術(shù)主要有以下三方面：頂置凸輪軸技術(shù)，多氣門技術(shù)，可變配氣定時及氣門升程技術(shù)。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)。4　 為了減輕慣性負(fù)荷，使配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動零件的質(zhì)量減到最小。2　 振動、噪聲較小，并且工作可靠和耐磨。5配氣機(jī)構(gòu) 配氣機(jī)構(gòu)的作用及要求 配氣機(jī)構(gòu)的功用配氣機(jī)構(gòu)是完成換氣過程，根據(jù)發(fā)動機(jī)氣缸的工作循環(huán)次序，定時地開啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門，不斷的用新鮮的氣體來氣缸內(nèi)上一循環(huán)的的廢氣。汽缸蓋罩長為367mm，寬為205mm，拉深高度為47mm左右。這樣, 所有噪聲都將從發(fā)動機(jī)傳遞至氣缸蓋罩。另一種降低噪聲的方法是將氣缸蓋罩隔離。PA66較之于它所取代的金屬具有更低的硬度和密度, 因而會削弱降噪功能。3）噪聲、振動和聲振粗糙度 (NVH)當(dāng)今的客戶期望他們的汽車噪聲更小, 并且法規(guī)要求更低的駕駛噪聲級別。 PA與VMQ相比具有較低的機(jī)油溶脹性和均衡的特性。然而在低溫下這種材料會變硬, 導(dǎo)致密封不良。為了彌補(bǔ)VMQ的不足, 人們采用了乙烯丙烯酸酯橡膠（AEM）。VMQ是一種成型硅橡膠, 溫度范圍非常寬泛。主要缺點(diǎn)是在固化過程中排放揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）, 以及需要在發(fā)動機(jī)裝配過程而不是之前涂敷RTV。與空氣接觸后, 這種材料會固化形成一個襯墊。在早期的PA66氣缸蓋罩中, 該密封系統(tǒng)最為普遍。 目前, 有四種材料用于密封氣缸蓋罩。密封系統(tǒng)的壓縮永久變形對于保持緊固件的壓緊力非常重要。如果使用了數(shù)據(jù)表特性但未考慮調(diào)整級別, 將導(dǎo)致最終零件失效。與材料相關(guān)的因素應(yīng)該在設(shè)計(jì)的早期階段解決。蠕變通常表現(xiàn)為載荷或應(yīng)力松弛下的變形。尼龍66在機(jī)油中也非常穩(wěn)定, 但它確實(shí)存