小型高速汽油機(jī)配氣凸輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)及其對(duì)缸內(nèi)流場(chǎng)影響的研究.pdf

1、配氣機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)的兩大機(jī)構(gòu)之一,其設(shè)計(jì)的好壞直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和壽命,而配氣凸輪是配氣機(jī)構(gòu)的核心組成部分,它的設(shè)計(jì)尤其重要。針對(duì)一款150mL排量的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能偏低的問(wèn)題,本文從配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析的角度出發(fā),對(duì)該款發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣凸輪進(jìn)行了研究,詳細(xì)論述了該款發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣凸輪型線的設(shè)計(jì)、CFD仿真計(jì)算、發(fā)動(dòng)機(jī)BOOST模型性能預(yù)測(cè)以及臺(tái)架試驗(yàn)驗(yàn)證的情況。
　　本文介紹了配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),闡述了配氣凸輪緩

2、沖段和工作段的設(shè)計(jì)要點(diǎn),利用AVL-TYCON建立了一款150mL排量摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)仿真模型,完成原配氣機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià),分析了原機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的特性,發(fā)現(xiàn)原機(jī)設(shè)計(jì)偏重于穩(wěn)定可靠性,但進(jìn)氣性能較差,豐滿系數(shù)較低,只有0.49。以提高豐滿系數(shù)為目標(biāo)重新優(yōu)化設(shè)計(jì)了凸輪型線,優(yōu)化凸輪型線后,豐滿系數(shù)提高到0.55,同時(shí)保證各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)指標(biāo)在規(guī)定范圍內(nèi)。
　　通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣和壓縮行程的三維實(shí)體造型,利用CFD仿真軟件A

3、VL FIRE完成了兩種凸輪方案下的進(jìn)氣、壓縮計(jì)算,探討了凸輪型線對(duì)缸內(nèi)流場(chǎng)的影響,分析了優(yōu)化凸輪前后的滾流比、湍動(dòng)能和進(jìn)氣量的變化。結(jié)果顯示,優(yōu)化凸輪型線后,缸內(nèi)流場(chǎng)變化趨勢(shì)沒(méi)有改變,在全負(fù)荷,8000rpm工況下,滾流比和缸內(nèi)平均湍動(dòng)能有明顯增大,最大增幅分別達(dá)到16％和13.4%,同時(shí)缸內(nèi)循環(huán)進(jìn)氣量也增加了1.5%。
　　利用一維性能仿真軟件AVL BOOST分析了新凸輪方案下的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的變化,結(jié)果顯示新方案對(duì)功率和扭