【摘 要】
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配气机构是内燃机的重要组成部分,它的功能是实现换气过程,根据气缸的工作次序,定时地开启和关闭进、排气门,以保证气缸吸入新鲜空气和排除废气.其结构是否合理将直接影响内
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配气机构是内燃机的重要组成部分,它的功能是实现换气过程,根据气缸的工作次序,定时地开启和关闭进、排气门,以保证气缸吸入新鲜空气和排除废气.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.而气门一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,特别是对于高速大功率发动机,人们对其性能指标的要求较高,并且要保证它在较恶劣的条件下仍能平稳可靠地工作,这就给配气机构的设计以及零部件的制造增加了难度,从而提出了许多新的研究课题.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.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,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.最后将约束最优化问题的间接解法中有代表性的惩罚函数法和增广拉格朗日乘子法应用到配气机构凸轮型线的最优化设计中,优化设计结果表明混合法(内点法)的求解精度最高,外点法的收敛速度最快,而增广拉格朗日乘子法的求解精度较高且收敛速度也较快,更适于用来求解此类问题.
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