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一种连续可变气门升程机构的设计研究
| 论文题名： | 一种连续可变气门升程机构的设计研究 |
| 关键词： | 汽车工程;汽油机;气门升程机构;节油设计;动力学特性;有限元分析 |
| 摘要： | 进入21世纪以来，我国汽车工业发展迅速，汽车保有量大幅增加，车用的汽、柴油消费占比越来越大，由此带来的能源紧张问题更加突出。在此背景下，我国相继推出了第三、四阶段的汽车油耗法规，这对车用汽油机的油耗提出了更高的要求。 连续可变气门升程技术(CVVL)是一种新型的车用汽油机节油技术，可以降低汽油机的泵气损失，提高汽油机的燃油经济性。本文设计了一种连续可变气门升程机构，并对CVVL机构的设计和原理进行了深入的探讨，本文的主要工作内容有: (1)在某2.0T发动机配气机构的基础上，提出了一种连续可变气门升程机构的设计方案，根据该CVVL机构的结构特点，设计了相应的凸轮型线，使气门在所有升程下都具有相同的缓冲段;另外，结合凸轮型线和气门目标升程曲线，计算了该机构中间摇臂型线。通过运动学验证，该机构的气门升程曲线满足相关设计要求。 (2)利用GT-Power软件，建立了该CVVL机构的动力学模型，进行了动力学仿真，结果表明:气门的动力学特性良好，在气门最大升程、最大转速下，气门没有出现反跳现象，凸轮从动件也无飞脱;凸轮与控制摇臂滚轮接触应力偏大，并详细分析了应力偏大的原因，然后对整个CVVL机构布局进行了相关优化，优化后机构具有更好的动力学特性。 (3)根据动力学计算结果，对机构中间摇臂和控制摇臂做了有限元分析，结果表明:中间摇臂局部出现应力集中，结构强度不够。因此对中间摇臂进行了优化设计，优化后的有限元分析表明，应力集中大幅减小，其结构强度满足要求，优化有效。 (4)对该CVVL机构进行了样件试制工作，匹配设计缸盖总成，并在配气机构台架上做了稳定性试验，测量了气门的实际升程及凸轮轴驱动扭矩，试验结果良好。 |
| 作者： | 张宗澜 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 熊锐;吴坚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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