原文传递
船用柴油机配气机构动力学性能研究
| 论文题名： | 船用柴油机配气机构动力学性能研究 |
| 关键词： | 船用柴油机;配气机构;运动学分析;动力学性能 |
| 摘要： | 随着现代科学技术的不断进步以及能源危机与环境污染等问题的日益严峻，节能环保的重要性日益突出，为此世界各国相继出台愈来愈严格的排放法规，内燃机必然朝着高功率密度、低排放、低噪声、高可靠性等方向发展，相应的对配气机构性能指标的要求也越来越提高。配气机构控制着进气和排气冲程，进而影响内燃机的动力性、经济性、排放性等。 本文在充分研究国内外配气机构发展现状的基础上，对配气机构的评价指标以及多刚体与刚柔耦合动力学模型有了深入地研究。结合阀系动力学计算理论，以内燃机专业计算软件AVL Excite Timing Drive为主，建立针对某型船用中速柴油机的配气机构动力学仿真计算模型。以有限元软件Workbench和三维软件UG为辅，计算配气机构零部件的质量及刚度参数，建立以多自由度模型为基础的配气机构运动学与动力学模型。本文先是建立进气部分和排气部分模型，并进行运动学与动力学计算；然后，建立单缸动力学模型，将其动力学结果与单独的进气、排气系统动力学结果作对比；最后分析曲轴转速、气阀间隙、气阀弹簧刚度和预紧力、凸轮型线等对配气机构动力学性能的影响。本文主要研究工作包括： （1）研究国内外关于配气机构的技术发展，总结配气机构可能存在的不正常现象，如何确定不正常现象是否发生、何时发生。论述传动动力学计算理论-单自由度与多自由度模型。 （2）结合工程图纸应用三维软件UG建立配气机构实体模型，并获得零件的质量、转动惯量等，进而计算零件的当量质量为以后的工作准备。应用有限元软件ANSYS Workbench分析零部件的变形量，可用于计算当量刚度参数。将上述的当量质量、刚度等参数输入到AVL Excite TD软件中，阻尼选用Excite TD中的推荐值，建立进、排气系统运动学与动力学模型及单缸配气机构动力学模型，定义柴油机工况及仿真控制参数进行动力学计算。 （3）最后以排气系统为例，对比分析曲轴转速、气阀间隙、弹簧刚度、弹簧预紧力以及凸轮型线的变化对配气机构动力学特性的影响，为其他的学者及以后的工作做一定的参考。 |
| 作者： | 陈祎博 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 李晓波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
