在开发增压发动机时，存在高速性能下降和排气阀座磨损的问题。了分析原因，在Valdyn软件的基础上进行了发动机单阀系统的一维建模，以及运动学和动力学的模拟。算结果表明，减小的弹簧力导致阀门回弹，大气门和阀座之间的应力是问题的主要原因。优化设计之后，发动机性能相应地得到改善。以看出，阀门弹簧是阀门系统中最重要的：单阀运动和动态模拟可以评估阀门系统的正常运行，预测设计缺陷并及时优化缩短开发周期。压发动机; Valdyn;运动学;动态;气门弹簧[中国图书馆分类] U464.13 [文献编号] A [文章编号] 1674-0688（2017）04-0052-04前言气体分配机制是发动机的重要组成部分发动机也是振动和发动机噪音的来源之一。门系统的动力学直接影响机械本身的振动，噪音甚至阻力[1]。
于气门机构的整个传动链具有一系列几何形状，刚度和质量，它在运行过程中会弹性变形，这将导致链条末端运动的显着变形，这将改变气门机构的内部部件。互作用力引起一系列问题，如起飞，反弹和过度压力。
此，有必要计算内燃机气门机构的动力学，以评估其动态性能，并为气门机构的优化设计提供理论依据[2]。本文中，基于增压发动机的性能，如性能下降和阀门消融，基于valdyn软件建立了一维单阀模型。拟和评估运动学和动力学以确定故障原因并优化设计。障描述和原因分析在开发过程中，发现增压汽油发动机在高速下性能下降。卸后，发现侧面的阀座排气严重磨损（见图1），原因与气门弹簧相同。气马达弹簧（先前通过常规公式计算以满足要求），假设由于弹簧力不足，阀门力不能正常工作。一维建模之后，执行动态单阀模拟。果表明，阀门出现反弹迹象，表明阀门弹簧力不足，导致阀门反弹，阀门关闭不严，导致漏气，同时增加门保持力和阀座磨损。维模型的构建运动学和动力学模型主要用于分析凸轮和弹簧作用下阀门的运动规律，以及运动过程中连接器之间的润滑效果。据图2，构造单个阀系统运动模型。力学必须反映质量，刚度，相互阻尼以及每个相对运动部件在模拟计算中对系统运动的影响，这使得可以更精确地描述系统运动的真实性。置电机单阀系统的型号如图3所示。数输入运动输入参数主要是几何尺寸和输入部件的相对位置关系，而参数动态输入主要是阀门，凸轮轴，推动器等的运动部件之间的等效质量，刚度和阻尼。外，在运动学和动力学计算中还考虑了润滑油的性质。本文中，每件的质量和几何形状都是用UG测量的。据经典公式计算出工件的刚度和阻尼：油的粘度是油的粘度，为0.008 Pa.s，阀门的最大升力为7.58毫米。为156 N，弹簧刚度为17.02 N / mm。算结果和分析计算结果和运动分析缓冲区速度的缓冲结束速度是影响NVH阀门系统性能和耐用性的重要因素。冲段末端的速度太大，阀门在上升阶段受到很大的冲击，NVH很差，凸起的钓鱼严重磨损;如果速度太小，阀门的开度很慢，这不利于进气和排气。据模拟计算，缓冲部分末端的开启和关闭速度均为0.234m / s至5400rpm。足要求。桃和推动器之间的最大接触应力用于评估阀门系统在相对运动过程中的影响，最大接触应力直接影响凸桃的磨损。常，理想的是在700MPa下控制。算出最大接触应力为623MPa。面钓鱼润滑钓鱼尖端的“DW”值和油膜的厚度。鱼的尖端通常是芽最受压力的地方，其润滑非常重要。算结果表明，钓鱼尖端的“DW”值为0.152，油膜厚度为1000转/分时为0.031±9μm。足设计要求。之，阀门系统运动学仿真结果符合要求。
力学计算结果与分析弹簧安全系数动态分析。簧安全系数是评估由于气门机构运动期间强度不足而导致的弹簧失效的方法之一。闭阀门后弹簧中点的位移。发动机运转期间关闭阀门后中途的弹簧运动不应太大。大的位移会导致弹簧预载荷的波动，这将导致阀门重新打开，并且还会影响弹簧和弹簧座的耐用性。
门的定位速度。阀座速度增加到一定程度时，阀门反弹并撞击阀座，恒温阀芯这将加速阀门与阀座之间的磨损，这将影响阀门的密封性能。门。门的弹跳高度。门系统具有一定的刚性和质量。旦安装了阀门，就会出现不同的反弹。了减少磨损并提高NVH性能，必须将回弹高度控制在一定范围内。动器分离的高度。进器的分离高度是评估推进器和摇枕之间是否出现“起飞”现象的重要依据。门的定位力。门的轴承力大小直接影响阀门和阀门之间的磨损，通常应采用6弹簧预载荷进行控制。算结果的运动计算结果如图4至图10所示。
果表明，阀门定位后，阀门升程略有增加，导致阀座位波动较大，主要是在高速范围内，其他结果在可接受的范围内。据分析，这是由于弹簧的预加载不足，因此阀门在气道压力下反弹。过增加弹簧预载可以改善这种情况。化设计增压发动机和气道的气缸压力一般高于自然吸气式发动机;因此，需要增加阀门弹簧设计中的弹簧预紧力和刚度，以实现阀门的正常打开和关闭。过一些计算后，决定通过修改弹簧的阻尼圈数来修改刚度，以便获得以下两种类型的弹簧用于模拟计算，以确认该图的可行性（见表1）。化结果和验证两组优化弹簧已被纳入模型进行计算，并取得了良好的运动和动力学结果。的保持力和阀关闭后的提升的结果得到改善，从而可以避免在关闭阀之后由回弹引起的密封和磨损（参见图3和图4）。16）。比分析图：图中第二列的接触应力太大，容易造成凸钓的磨损。式的联系约束很弱，因此选择了第一个模式。对弹簧进行优化后，将其组装在发动机中进行实验验证：发现高速性能得到改善，拆卸后阀门与阀座之间的磨损减小了这也证明我们以前的推测是正确的。门正时机构的功能是根据每个发动机气缸的工作循环和点火顺序要求，定期打开和关闭每个气缸的进气门和排气门，为负载充电（汽油发动机是一种可燃混合物，柴油发动机是允许空气按时进入汽缸，并且废气从汽缸中及时排出：在压缩冲程和燃烧室是密封的阀门弹簧在阀门关闭过程中克服阀门和旋转元件的惯性力，防止旋转元件之间的间隙由于惯性力，确保阀门及时正确定位，紧密配合，防止阀门在电机振动时跳跃，破坏阀门的密封性。门弹簧在当今发动机的设计和开发中发挥着重要作用。簧力的大小直接影响电机的运动学和动力学结果。簧的力太大，导致显着的应力，易磨损，弹簧力太小，导致起飞和回弹，从而影响发动机和NVH的性能。此，在开发发动机时必须选择合适的弹簧。时，为了预先预测气门机构的设计可行性，必须对气门系统动力学进行仿真模拟，以便进行发动机设计和开发周期。大缩短。考文献[1]尚汉君。燃机气门凸轮机构的设计与计算[M]。海：复旦大学出版社，1988。2]郭自强。于阿特金森循环混合动力汽车的发动机仿真与优化。计[D]。京：中国科学技术信息研究所，2011。3]杨兴功，严仁宇，刘新娟，单阀门发动机系统的动力学分析[J]。车，2016（7）。
本文转载自
恒温阀芯 https://www.wisdom-thermostats.com