一种具有可变系统的汽油机动力学仿真研究

摘要

随着生活水平的提高，汽车越来越普及。目前，我国已经成为了全球最大的汽车消费市场，汽车保有量超过1.2亿辆。巨大的汽车保有量给能源和环境造成了很大的负担，促使更加严格的排放法规的出台。在发动机“节能减排”技术中，可变压缩比（VCR）和可变配气相位（VVT）技术因能够大幅提高发动机的动力性、经济性并降低排放而倍受关注。
　　针对一种新型的VCR和VVT技术方案，在单缸汽油机上进行了应用设计。在建立原机三维实体模型的基础上，利用PROE对新机构中的零部件进行设计，完成了新机构在原机上的安装，并改进了原机部分零件以适应新机构的设计需求。
　　为了降低原机的振动水平，将原机一阶往复惯性力的平衡方式由简单的过量平衡改进为平衡性能更佳的单轴平衡，取得了较好的平衡效果；对VCR机构的齿轮进行了经典方法和有限元分析方法的校核，发现有限元方法计算值低于经典方法，证明了经典方法计算偏于保守，并且计算表明齿轮强度能够满足要求；采用TYCON软件优化了原机的凸轮型线，降低了凸轮接触应力的最大值；最后，考虑到配气机构中摇臂与气门的变形相对较大，采用了柔性化的气门和摇臂进行多柔体分析，结果表明多柔体模型计算更为准确，能够满足计算的精度要求。