《发动机配气机构动力学分析及优化》硕士学位论文

工学硕士学位论文

发动机配气机构动力学分析及优化

邢忠义

哈尔滨工业大学

2003年12月

国内图书分类号：U463 国际图书分类号：629

工学硕士学位论文

发动机配气机构动力学分析及优化

硕 士 研究生： 邢忠义 导 师： 徐斌教授 申 请 学 位： 工学硕士 学 科、专 业： 车辆工程

所 在 单 位： 云南交通职业技术学院 答 辩 日 期： 2003年 12 月 授予学位单位： 哈尔滨工业大学

Classified Index：U463 U．D．C: 629

Dissertation for the Master’s Degree in Engineering

DYNAMICS ANALYSIS AND OPTIMIZATIO FOR ENGINE VALVE

TRAINS

Candidate: Supervisor:

Academic Degree Applied for: Speciality:

Date of Defence:

Degree-Conferring-Institution:

Xing Zhongyi Prof． Xu Bin

Master of Engineering Vehicle Engineering December, 2003

Harbin Institute of Technology

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文

摘 要

配气机构是内燃机的重要组成部分，其结构是否合理将直接影响内燃机的经济性能、噪声、振动与工作可靠性等。而气门—气门座之间的工作状况既是配气机构工作状态的直接衡量，又是影响整机性能的重要因素。本文从理论与实验两方面分析了气门与气门座冲击疲劳磨损的影响因素，并提出了相应的改进措施。

由于上述原因，进行配气机构动力学分析有着重要意义。常用的动力学分析方法有单质量模型、多质量模型、有限元法等，考虑到结果的准确性与计算耗费等各方面因素，一般经常采用多质量模型来进行配气机构动力学计算。在本文所做的工作中也重点突出了多质量模型的计算及分析，并实际建立了一种多质量模型。

针对配气机构工作过程中噪声的主要来源，并且又常是引起配气机构失效的主要部位——气门与气门座之间的冲击疲劳磨损，设计了气门摩擦磨损模型。该模型以CA488发动机配气机构结构为基本框架，可以用来测量CA488、CA6102、6110三种机型的气门冲击疲劳磨损状况。

为了对测试结果进行理论分析对照，建立了一种新型多质量动力学模型，该模型以试验台配气机构结构为基础，兼顾6102发动机结构特点，对配气机构运动质量进行了合理的集中质量划分，采用“赫兹”接触法计算各构件间及其内部的应力和变形，广义坐标零点的选取更加简单、合理。采用该模型对配气机构进行了模拟计算，并将计算结果与试验台实测结果进行了对照。同时，计算模拟了气门落座冲击力峰值随凸轮轴转速与气门间隙的变化规律。

关键词 发动机；配气机构；动力学分析

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