頂置凸輪式汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)研究【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含4張CAD圖紙帶任務(wù)書+開題報(bào)告+中期報(bào)告+答辯ppt+外文翻譯】

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頂置凸輪式汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

摘要：以發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)做為研究對(duì)象，并搭建頂置凸輪式汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)模型，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。運(yùn)用CATIA等軟件對(duì)其進(jìn)行了計(jì)算及應(yīng)力分析，得到凸輪型線等一系列數(shù)據(jù)。

氣門凸輪型線是氣門機(jī)構(gòu)的核心，氣體凸輪型線是優(yōu)化氣體分布設(shè)計(jì)的重要途徑。結(jié)論證明：優(yōu)質(zhì)的凸輪型線可以提高凸輪型線的性能。

關(guān)鍵詞：配氣機(jī)構(gòu)；凸輪型線；優(yōu)化設(shè)計(jì)

Design and study of overhead CAM type gasoline engine

Abstract：As a research object, the engine's gas distribution mechanism is set up, and the model of the gas-engine distribution system is set up and optimized. Using software such as CATIA to calculate and stress analysis, award for a series of data such as CAM line.

The valve CAM line is the core of the valve mechanism, and the gas CAM line is an important way to optimize the distribution of gas. Conclusion: high quality CAM line can improve the performance of CAM line.

Key words: match air mechanism；CAM line；optimized design

目  錄

摘要 I

Abstract II

目錄 III

1 緒論 1

1.1 概述 1

1.2 配氣機(jī)構(gòu)的研究歷程 2

2 配氣機(jī)構(gòu)的總體布置以及工作原理 4

2.1 氣門的布置形式 4

2.2 凸輪軸的布置形式 4

2.3 凸輪軸的傳動(dòng)方式 4

2.4 每缸氣門數(shù)及其排列方式 4

2.5 氣門間隙 5

2.6 配氣正時(shí)的介紹 5

2.7 工作的原理 5

2.8 本章小結(jié) 6

3 配氣機(jī)構(gòu)的零件、組件以及建模 7

3.1  CATIA軟件的介紹 7

3.2 氣門組 7

3.2.1 氣門 7

3.2.2 氣門座圈 13

3.2.3 氣門導(dǎo)管 13

3.3 氣門組的裝配 19

3.4 凸輪軸 20

3.4.1 凸輪型線設(shè)計(jì) 21

3.4.2 緩沖段設(shè)計(jì) 23

3.4.3 凸輪軸進(jìn)排氣凸輪角度設(shè)計(jì) 23

3.4.4 基本段設(shè)計(jì) 24

3.4.5 挺柱 25

4 總結(jié)與展望 26

參 考 文 獻(xiàn) 27

致  謝 28

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頂置凸輪式汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)研究.docx

頂置凸輪式汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)研究中期報(bào)告.doc

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頂置凸輪式汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)研究開題報(bào)告.doc

頂置凸輪式汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)研究答辯PPT.pptx

I 頂置凸輪式汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)研究 摘要 ： 以發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)做為研究對(duì)象，并搭建頂置凸輪式汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)模型，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。運(yùn)用 軟件對(duì)其進(jìn)行了計(jì)算及應(yīng)力分析，得到凸輪型線等一系列數(shù)據(jù)。 氣門凸輪型線是氣門機(jī)構(gòu)的核心，氣體凸輪型線是優(yōu)化氣體分布設(shè)計(jì)的重要途徑。結(jié)論證明：優(yōu)質(zhì)的凸輪型線可以提高凸輪型線的性能。 關(guān)鍵詞 ： 配氣機(jī)構(gòu)；凸輪型線；優(yōu)化設(shè)計(jì) of AM As a s is of is up to a of AM AM is of AM is an to of AM AM 錄 摘要 ................................................................ I .......................................................... 錄 .............................................................. 緒論 .............................................................. 1 述 ............................................................. 1 氣機(jī)構(gòu)的研究歷程 ............................................... 2 2 配氣機(jī)構(gòu)的總體布置以及工作原理 .................................... 4 門的布置形式 ................................................... 4 輪軸的布置形式 ................................................. 4 輪軸的傳動(dòng)方式 ................................................. 4 缸氣門數(shù)及其排列方式 ........................................... 4 門間隙 ......................................................... 5 氣正時(shí)的介紹 ................................................... 5 作的原理 ....................................................... 5 章小結(jié) ......................................................... 6 3 配氣機(jī)構(gòu)的零件、組件以及建模 ...................................... 7 件的介紹 ................................................. 7 門組 ........................................................... 7 門 ........................................................... 7 門座圈 ...................................................... 13 門導(dǎo)管 ...................................................... 13 門組的裝配 .................................................... 19 輪軸 .......................................................... 19 輪型線設(shè)計(jì) .................................................. 21 沖段設(shè)計(jì) .................................................... 22 輪軸進(jìn)排氣凸輪角度設(shè)計(jì) ...................................... 23 本段設(shè)計(jì) .................................................... 23 挺柱 .......................................................... 24 4 總結(jié)與展望 ....................................................... 25 參 考 文 獻(xiàn) ........................................................ 26 致 謝 ............................................................. 27 1 1 緒論 述 發(fā)動(dòng)機(jī)的重要的構(gòu)成部分 織的作用是什么？是通過氣缸的順序進(jìn)行通風(fēng)，一定時(shí)間打開和關(guān)閉排氣門，使氣瓶并排排出新鮮空氣。如何確定汽油機(jī)是否具有優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)性，是否有優(yōu)秀的動(dòng)力，是否有可靠的穩(wěn)定性，無噪音和振動(dòng)，這取決于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。 氣門設(shè)計(jì)的質(zhì)量不但影響發(fā)動(dòng)機(jī)的緊湊性以及制造和使用的價(jià)錢，并且還可以高速率地確定發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和耐久性。氣門設(shè)計(jì)是好還是差的發(fā)動(dòng)機(jī)的能力都有極其重要的影響。 是按照發(fā)動(dòng)機(jī)在每個(gè)氣缸中進(jìn)行的工作循環(huán)或者點(diǎn)火的順序，將氣缸定期打開和關(guān)閉到排氣門中，使外界的能燃燒渾合氣或空氣及時(shí)進(jìn)入氣缸，排氣可以實(shí)時(shí)從氣瓶中放出。充電因子可用于表示。充電指數(shù)越高，氣瓶中新鮮氣體和可進(jìn)行燃燒的混合物的質(zhì)量越高。發(fā)動(dòng)機(jī)的壓的力越大，冷暖越低，溫度越低，必定容量的氣體所占的重量越大，系數(shù)越高。但在現(xiàn)實(shí)工作中，壓的力，冷暖等都有不可控制 的成分，是以充電系數(shù)的大小將小于 1，大致在 間。相比較配氣機(jī)構(gòu)，期望能使進(jìn)氣以及排氣的阻力有所下降，并且可以將進(jìn)氣和排氣門打開并保持適當(dāng)?shù)臅r(shí)間段以允許足夠的進(jìn)氣和排氣。 怎樣去設(shè)計(jì)才能使配氣機(jī)構(gòu)的性能變得更合理？其通風(fēng)性能達(dá)到良好，可以充分進(jìn)入氣體，徹底排氣，時(shí)間越大，泵氣的損失越少，也具有正確的氣門正時(shí)。另外，配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能好，工作平穩(wěn)，沒有大的噪聲和振動(dòng)，這表明隨動(dòng)件運(yùn)動(dòng)加速度變化較大，正負(fù)加速度值差異不大。 比方，氣門的通過的能力，其實(shí)便是氣門位移定律的凸輪形狀?？梢钥闯觯挥袣忾T能夠 進(jìn)行迅速的開啟與閉合才能增加面的大小，與此同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生較大的慣性負(fù)荷以及加速度對(duì)于氣門的運(yùn)動(dòng)部件，在這個(gè)時(shí)候也會(huì)加劇沖擊和振動(dòng)，其動(dòng)態(tài)特性將會(huì)變差。是以，氣門的所必須的通過容量和組織的動(dòng)態(tài)特征要求存在必然的問題，因此應(yīng)思量設(shè)計(jì)，如發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，能力的要求以及尺寸的氣門剛度等，在凸輪輪廓的設(shè)計(jì)中要考慮。 2 氣門采取各類構(gòu)造情形，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)采用氣門式配氣結(jié)構(gòu)。凸輪式的配氣機(jī)構(gòu)又可分為頂置凸輪式，中置凸輪式以及下置凸輪式如圖 1示。 圖 1氣機(jī)構(gòu) 氣門不僅是氣流通過的渠道，也是燃燒室的其中之一，僅 適用于前期低壓縮比內(nèi)燃機(jī)。它不緊湊，單元燃燒室體積的表面積，燃燒室的冷卻面大小，喪失熱量 [1]。另外，進(jìn)氣管道因?yàn)闅忾T側(cè)面的旋轉(zhuǎn)而增加，進(jìn)入排氣阻力，但構(gòu)造不復(fù)雜，當(dāng)前僅適合于便宜的低功率汽油機(jī)。 為了減少入口和排氣流阻，增強(qiáng)通風(fēng)能力，將低壓縮比燃燒室變成高壓縮比燃燒室，加大燃燒的熱效能，降低熱消耗。氣門從氣缸體移動(dòng)到氣缸蓋頂置氣門機(jī)構(gòu)的呈現(xiàn)，很大的提高了內(nèi)燃機(jī)的功率和更實(shí)惠，普遍應(yīng)用于當(dāng)代發(fā)動(dòng)機(jī)。 氣機(jī)構(gòu)的研究歷程 作為發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，配氣機(jī)構(gòu)的研究工作由原來的簡(jiǎn)單凸輪設(shè)計(jì)，氣門開發(fā)與氣門 完全剛性運(yùn)動(dòng)計(jì)算，然后開發(fā)出整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)與動(dòng)態(tài)綜合研究。二十世紀(jì)初以來，不少學(xué)者進(jìn)行深切的學(xué)習(xí)，對(duì)比國(guó)內(nèi)的認(rèn)識(shí)較晚，自 20 世紀(jì) 60年代末開始全方位學(xué)習(xí)凸輪設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)解析，研究之重是對(duì)凸輪線設(shè)計(jì)，多品質(zhì)動(dòng)力學(xué)探究。 電子計(jì)算機(jī)的成長(zhǎng)和試驗(yàn)?zāi)芰Φ拈_辟為氣門動(dòng)力學(xué)探究開拓了新的路子。操作實(shí)行多程序選項(xiàng)，并預(yù)估氣門動(dòng)力學(xué)能力現(xiàn)已變做一種具有實(shí)效和具有資本 3 效益的手法。目前國(guó)際上有許多樣式的氣門設(shè)計(jì)軟件，并且有許多相似的軟件，軟件在算法速率上和準(zhǔn)確度上需要加強(qiáng)。 氣機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的及其意義 科技 的進(jìn)步，機(jī)械類商品和設(shè)施也越來越高效率，精準(zhǔn)，向著輕量化和自動(dòng)化方向靠近。產(chǎn)物的構(gòu)造也變得麻煩起來，其能力的需要也越來越高，為了使產(chǎn)品能更好地工作，系統(tǒng)的構(gòu)造一定要有杰出的的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性。并且，該產(chǎn)品在運(yùn)作中的所產(chǎn)生的會(huì)對(duì)環(huán)境污染，并且會(huì)工作人員的健康造成影響 [2,3]。是以，必須從動(dòng)靜兩方面來分析機(jī)械產(chǎn)品，在靜動(dòng)兩方面滿足其特性和振動(dòng)輕，噪聲小的機(jī)械構(gòu)造需求。這需要工程師在設(shè)計(jì)初期就能考慮到上述工程各個(gè)性能方面的問題，需要結(jié)合各方面的參數(shù)去進(jìn)行研究以及計(jì)算。為達(dá)到節(jié)約成本的目的，加快動(dòng)作，縮短時(shí)間，許多 廠商將過去所做的軟件仿真做為這類設(shè)計(jì)試驗(yàn)成功的關(guān)鍵因素。 發(fā)動(dòng)機(jī)是機(jī)動(dòng)車中的動(dòng)態(tài)零件，其所有的能力直接使機(jī)動(dòng)車的運(yùn)行狀態(tài)和性能受到影響。發(fā)動(dòng)機(jī)朝著大功率輕量化發(fā)展，使其剛度降低，也就增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和構(gòu)造產(chǎn)生的噪聲，這種振動(dòng)將直接對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命產(chǎn)生作用。所以一定要從動(dòng)態(tài)的角度去對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行全方面的研究，將設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)定位為它的動(dòng)態(tài)特征。 氣門是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部件之一，高溫及高壓下常會(huì)出現(xiàn)氣門在工作，導(dǎo)致氣門經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)損壞 [4,5]。配氣機(jī)構(gòu)對(duì)實(shí)惠性能，穩(wěn)定性能以及環(huán)保性能都會(huì)產(chǎn)生作用影響。 4 2 配氣機(jī)構(gòu)的總體布置以及工作原理 門的布置形式 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)作的時(shí)候，正時(shí)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)曲軸來使凸輪軸動(dòng)起來。當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)到凸輪的凸出那塊時(shí)，搖桿在推桿和調(diào)節(jié)螺釘繞搖臂擺動(dòng)下，使氣門彈簧被壓縮以離開氣門。當(dāng)凸輪突起與挺柱分離時(shí)，氣門將在氣門彈簧的影響下，使氣門封閉。 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每次做完一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)周期，曲軸繞兩周，氣缸進(jìn)入排氣門打開一下，然后凸輪軸只繞一圈。曲軸和凸輪軸的轉(zhuǎn)速比為 2： 1。頂部空氣分配機(jī)構(gòu)。 輪軸的布置形式 凸輪軸式空氣分配機(jī)構(gòu)的最大的優(yōu)勢(shì)是凸輪軸靠近曲軸，而且不會(huì)很復(fù)雜地與一對(duì) 齒輪一并使用。但是它的短處是部件長(zhǎng)，傳動(dòng)鏈長(zhǎng)，整體的剛度不強(qiáng)。在高速發(fā)動(dòng)機(jī)中，可能會(huì)損壞氣門的運(yùn)動(dòng)和氣門打開和關(guān)閉的時(shí)間。在這種情況下，適用于頂置凸輪式配氣機(jī)構(gòu)。 輪軸的傳動(dòng)方式 凸輪軸氣門的中心與大多數(shù)使用圓柱正時(shí)齒輪傳動(dòng)。平時(shí)，曲軸和凸輪軸中間的傳動(dòng)只有一對(duì)定時(shí)齒輪，若要有需要，加裝中央齒輪 [6]。為了平滑嚙合，減少噪音，定時(shí)齒輪使用螺旋齒輪。在中小型動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)中，曲軸正時(shí)齒輪由鋼制成，而凸輪正時(shí)齒輪是以鑄鐵或膠合木做成的，大大降低了噪聲。在這種情況下，請(qǐng)使用齒輪傳動(dòng)。 缸氣門數(shù)及其 排列方式 通用發(fā)動(dòng)機(jī)用于每缸體積氣門，即排成一排結(jié)構(gòu)。要能夠凸出改進(jìn)氣缸的透風(fēng)，盡量地加長(zhǎng)氣門的長(zhǎng)度，尤其是進(jìn)氣門的長(zhǎng)度。但是，因?yàn)槿紵业拇笮?，最大氣門直徑通常沒有氣缸直徑的二分之一大。當(dāng)氣缸有比較大的直徑時(shí)候，平均活塞旋轉(zhuǎn)速度與較高，每個(gè)氣缸排成一排氣門不可以擔(dān)保優(yōu)良的透風(fēng)質(zhì)量。是以，采取四通道，乃至五道的構(gòu)造，總進(jìn)氣量通過較大的區(qū)域，充氣系數(shù)較高。此外，采用四個(gè)氣門，并且要恰當(dāng)?shù)臏p少氣門升程，緩解電力的配氣機(jī)構(gòu)，多氣門汽油機(jī)也對(duì)提高 放性能有好處。 當(dāng)每個(gè)氣缸一對(duì)氣門時(shí)，為了使布局不復(fù)雜，大 部分氣門沿著縱向軸線的使用 5 方法并成一排。以這種做法，相同名稱的挨著的兩個(gè)氣瓶應(yīng)該會(huì)使用氣道，這將會(huì)使氣缸蓋的冷卻均勻更好。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入排氣通道普遍放在車身兩邊，避免放氣時(shí)變熱。以這種方式，沿著凸輪軸的軸線連續(xù)使用兩個(gè)氣門。 門間隙 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于溫度上升，氣門會(huì)膨脹。要是氣門和它的傳輸中的冷卻狀態(tài)沒有縫或縫太小，在熱狀態(tài)下，氣門與驅(qū)動(dòng)部件的熱張力一定會(huì)導(dǎo)致氣門鎖閉松動(dòng)，使電源降落很大并很難開始?xì)忾T間隙的大小通常由發(fā)動(dòng)機(jī)制造商依照測(cè)試決定。在冷態(tài)下，進(jìn)氣門縫隙普遍為 氣門縫 隙為 是縫隙太小，發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)該在熱狀態(tài)下泄漏，導(dǎo)致電力不足乃至氣門損壞。若是氣門縫隙太大了，傳動(dòng)部件和氣門中的沖擊與氣門座中的沖擊，會(huì)使氣門打開氣缸的連續(xù)時(shí)長(zhǎng)，降低出氣和出氣條件惡化。在這種情況下，進(jìn)氣門間隙選擇為 氣門間隙選擇 氣正時(shí)的介紹 氣門正時(shí)是基于活塞的工作行程來裝配排氣門的打開時(shí)長(zhǎng)。活塞的行程從上止點(diǎn)到作用點(diǎn)的底部，進(jìn)氣門敞開，排氣 ;壓縮沖程：活塞從下限截止到頂部作用點(diǎn)，進(jìn)入排氣門鎖閉 ;停止運(yùn)動(dòng)點(diǎn)的末端，進(jìn)入排氣門關(guān)閉 ;排氣行程，活塞從底點(diǎn) 到頂部的作用點(diǎn)，進(jìn)入氣門，排氣門敞開。 作的原理 配氣機(jī)構(gòu)的正時(shí)是進(jìn)氣門和排氣門的實(shí)際打開和關(guān)閉時(shí)間 [7]。如圖 2示： 6 圖 2軸扭矩環(huán)形圖 當(dāng)排氣沖程靠近末了時(shí)，活塞達(dá)到上止點(diǎn)，即曲軸移動(dòng)到曲柄離開上死點(diǎn)的地方，進(jìn)氣門開始打開，直到活塞達(dá)到 ? 終點(diǎn)，曲軸在曲軸停止超過下死點(diǎn)位置后，當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)到一個(gè)角度 ? 時(shí)，曲軸關(guān)閉。以這種方法，整體進(jìn)氣沖程保持的時(shí)長(zhǎng)就等于曲軸角度 ?? ???180 。 ? 一般為 10° ? 角度一般為 40° [10]。 相同地，在接近活塞末了的工作行程達(dá)到最后時(shí)間時(shí)，排氣門將進(jìn)行打開，早期打開角 ? 一般為 40° 整個(gè)排氣行程后，活塞位于上止點(diǎn)后，排氣門閉合，排氣門閉合的延時(shí)角度 ? 一般為 10° 在這個(gè)排出氣體的整個(gè)過程中所堅(jiān)持的時(shí)間就與曲軸角度 ?? ???180 相接近。 章小結(jié) 通過認(rèn)識(shí)氣門的一般常識(shí)，對(duì)氣門具有初階的認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)了它的種類，能力，需求。熟悉本章內(nèi)容，分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。并通過引入氣門的時(shí)機(jī)及其工作原理，氣門定時(shí)有了更好的理解，熟悉本章內(nèi)容，對(duì)后續(xù)分析設(shè)計(jì)起到了根本的作用。 7 3 配氣機(jī)構(gòu)的零件、組件以及建模 由一家叫達(dá)索的法國(guó)公司所生產(chǎn)和研發(fā)的產(chǎn)品 。 是解決 題 的重要 結(jié)構(gòu)之一 ， 它的作用是為廠商設(shè)計(jì)出他們未來所需要的產(chǎn)品 ， 并集中項(xiàng)目前階段，項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，同時(shí)能對(duì)其進(jìn)行模擬分析，最后還能進(jìn)行組裝和維護(hù)的過程 。 門組 a） 氣門組應(yīng)該同氣門貼合在一起，同樣的是也應(yīng)該與氣門座這樣，在高溫，冷卻和潤(rùn)滑前提下運(yùn)作不佳，可以具有充沛的強(qiáng)度和抗磨性，耐蝕腐性。為此，氣門組的以下設(shè)計(jì)要求； b） 氣門可以跟隨導(dǎo)管中的氣門軸線進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)； c） 氣門彈簧的兩頭應(yīng)直立于氣門桿的中心線，以確保氣門頭不會(huì)在氣門座上偏轉(zhuǎn)； d） 氣門彈簧應(yīng)具有充沛的彈性和剛度，以確保氣門可快速鎖閉并緊緊地壓在氣門座上； e） 彈簧座的固定應(yīng)可靠。 門 氣門由頭部和氣門桿組成 [8],[9]。氣門密封錐角，一般為 45°。 任何開口處的開口面積 f 能夠被以為是氣門處的氣體通道的最小橫截面面積。在平時(shí)使用的氣門升程不是這種狀況下，一般覺得 部的直徑 t'd ， 'h 為 測(cè)量表面積。 氣門的功能是特別針對(duì)將燃油輸入發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣排放，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)每缸就有一個(gè)進(jìn)氣門和排氣門，這種構(gòu)造不是很復(fù)雜。低消耗，維修簡(jiǎn)便，速度能力更好，不足是電力不好加強(qiáng)，特別是當(dāng)高速透風(fēng)效率低時(shí)，能力較弱。想要加強(qiáng)進(jìn)，排氣效率，此時(shí)多采取多氣門科技，經(jīng)常看到的是每個(gè)氣缸都配有四個(gè)氣門， 4 缸總共是16 個(gè)氣門，現(xiàn)在常會(huì)見到在汽車數(shù)據(jù)“ 16V”中，發(fā)動(dòng)機(jī)共有 16 個(gè)氣門。該多氣門構(gòu)造不復(fù)雜變成緊湊的燃燒室，噴射器安插在中心，使油氣混雜物能夠更快速，更平均地燃燒，氣門的質(zhì)量和打開的程度得當(dāng)降低，氣門打開或關(guān)閉更快。 8 圖 3門截面示意圖 上圖表顯示了氣門的基本尺寸及其通道橫截面積： 上圖示氣門口的基本尺寸及其通道斷面積： 2/)( '' ? ? （ 3 ?? （ 3 ??? c o ss ' ??? （ 3 )2s i n2(c o s)2c o ss i nc o s( ??????? ???? （ 3 ? 為 氣門密封錐角，取 ??45? 。 從上述公式能夠看出，在氣門尺寸恒定的狀況下，氣門通道橫截面積與氣門升程直接相關(guān)。 因?yàn)樗鼈児δ芏加袝r(shí)長(zhǎng)項(xiàng)，是以氣門開度“時(shí)間值”能夠以積分的形式2（ s）表現(xiàn)。 飽和因子用于評(píng)估氣門機(jī)構(gòu)的時(shí)間段。tt a a x)()(21????? 豐度系數(shù)定義為氣門通道的平均截面積與最大橫截面積的比值。 時(shí)間值和豐度系數(shù)用于表示氣門的通過。 在相同的氣流速率下，參數(shù)越大，進(jìn)氣體積越大。 通常有： 進(jìn)氣閥喉直徑 ）d D = 35 9 排氣門喉直徑 ） 32氣閥頭直徑 ） 38氣門直徑 ） 34門直徑 ）d i D = 40氣閥直徑 ）d i ，取 36 3排氣門流量系數(shù)與其升程的關(guān)系 圖 3赫與流量效率 進(jìn)氣流量與氣氣門之間的相對(duì)升力如圖 3示。也就是，平時(shí)的進(jìn)氣門升程1 0 m 3 6 = 46）0 2 6（=h i ，采取 h i ;排氣門升程 ）h e ，d e ，取 10 15流量系數(shù)進(jìn)氣門升程（ 進(jìn)氣門流量系數(shù) 10 15流量系數(shù)排氣門升程（ 排氣門流量系數(shù) 10 增大氣門的打開速率，加大氣門正時(shí)可以加強(qiáng)氣體通過它的能力。然而，在這其中的氣體，運(yùn)動(dòng)期間確定氣體穿過氣的阻力存在一系列成分。進(jìn)氣門頭與桿的過渡部分的形狀，氣門座中的孔的形狀等，都會(huì)影響氣門的實(shí)際通過能力。 實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng) Z 時(shí)，充氣效率大大降低，設(shè)計(jì)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)速時(shí)的馬赫指數(shù)，確保 以更大最優(yōu) [15]。凸輪的曲率半徑的大小受到其基圓的半徑的很大的影響，是以應(yīng)該在意的是，設(shè)計(jì)的整個(gè)位置應(yīng)該被賦予足夠的位置，以使凸輪軸使凸輪基座半徑絕對(duì)大。 3. 凸輪應(yīng)有優(yōu)良潤(rùn)滑的性能 在設(shè)計(jì)凸輪時(shí)，凸輪和挺柱中的潤(rùn)滑油膜的形狀和形狀對(duì)付工件的可靠性和持久性也是有要求的。凸輪軸和扁平挺柱中的最小潤(rùn)滑膜厚度計(jì)算為：???????? ?????????? ??? 00m i n 2)( ??。如引入不可估量的參數(shù) )(0 ? ?? （稱為流體動(dòng)力潤(rùn)滑來確定功能的數(shù)量），是凸輪角的一個(gè)功能。 4. 氣門不能接觸活塞。 沖段設(shè)計(jì) 對(duì)應(yīng)于供氣凸輪的搖桿升降曲線在上升和下降段中具有緩沖部分。上升和下降緩沖器的設(shè)計(jì)可能相同或不同。 1. 選擇基本參數(shù) 進(jìn)氣凸輪緩沖器的高度為 凸輪墊為 ?20 。進(jìn)氣凸輪輪廓使用對(duì)稱的凸輪輪廓。進(jìn)氣工作曲線上升 12進(jìn)氣凸輪輪廓采用復(fù)合擺線 ? 擺放平面。型線方程為： 上升緩沖區(qū)段： )100(,0 0 0 6 8 3 2 ??? ??? （ 3 )2010(,0 6 8 3 3 6 ???? ??? （ 3 上工作部分： 23 ??????????????????????????????????????)s i i 22?????????????? （ 3 下工作部分 ;對(duì)稱 下降緩沖區(qū)段：對(duì)稱 輪軸進(jìn)排氣凸輪角度設(shè)計(jì) 氣缸（或排）之間的角度為 ?? ? 1203360 ， 在 1間的點(diǎn)火順序。排氣延時(shí)角 ??431e?，排氣提前角 ??172e?。吸氣延遲角為 ??431i?，吸氣提前角為 ??172i?。 相同的氣缸進(jìn)入排氣凸輪角為 103)17431743(4190 ?????? ??????； 進(jìn)口和排氣凸輪工作方面為半包角為 ???? ????????? ??? 602 43171 8021?； 出口凸輪與挺柱軸之間的角度為：?????? ??????? ????????? ???? t。本段設(shè)計(jì) 在這種設(shè)計(jì)中，凸輪上升和下降的緩沖高度相等 [16]。進(jìn)氣門間隙為 排氣門間隙 ，氣門搖臂 i ，對(duì)緩沖區(qū)高度分析：進(jìn)氣凸輪 h，排氣凸輪 h。若是增加量靠前，那么凸輪 h，h 。 通過對(duì)每個(gè)參數(shù)的調(diào)整和計(jì)算，氣門的動(dòng)態(tài)性能基本滿足。進(jìn)氣和排氣凸輪的基本參數(shù)表 3 表 3輪參數(shù) 參數(shù) 進(jìn)氣凸輪 排氣凸輪 凸輪軸頸（ 圓半徑（ 15 15 上升（降落）過度包角（度） 27． 5 27． 5 24 上升（降落）緩沖段終點(diǎn)速度（ mm/ 升（降落）緩沖段半包角（度） 60 60 上升緩沖段起點(diǎn)升程（ 沖段型線類型 復(fù)合擺線帶平段 基本工作段型線類型 高次多項(xiàng)次型線 圖 3、排氣門氣門升程圖 柱 挺柱的功能是將凸輪的推動(dòng)力傳達(dá)到推桿，并承載凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所加的橫向力。挺柱在其頂部安了一個(gè)調(diào)節(jié)螺絲，以調(diào)節(jié)氣門間隙。電車通常由 金鑄鐵或冷沖合金鑄鐵制成，摩擦面應(yīng)在熱處理后進(jìn)行拋光。 章小結(jié) 通過對(duì)配氣機(jī)構(gòu)的整體分析，得到大量數(shù)據(jù)，同時(shí)運(yùn)用 造了大量零件圖以及裝配圖，在此方面取得了大量成果。 0123456789100 50 100 150 200 250 300氣門升程（軸轉(zhuǎn)角（ 進(jìn)、排氣門升程（ 25 4 總結(jié)與展望 這個(gè)學(xué)期是進(jìn)行畢業(yè)生設(shè)計(jì)，是大我在大學(xué)中最認(rèn)真，最辛苦也是學(xué)到最多的終極設(shè)計(jì)。在這之中，我感覺到自己還有許多的知識(shí)需要去學(xué)習(xí)，需要去掌握，并要加強(qiáng)對(duì)自己的要求去更多的了解，去學(xué)習(xí)，去解決遇到的各種問題。同時(shí)這個(gè)過程中，我也看到了自己的強(qiáng)項(xiàng)，自己優(yōu)于別人的方面，增加了我的自信心。這是大學(xué)中的最后一仗，也是要步入社會(huì)的我們的第一個(gè)測(cè)試，讓我對(duì)一些不好解決的問題又增添了許多新的想法。相信對(duì)我之后會(huì)有很大的幫助。 剛拿到這個(gè)題目的時(shí)候，我在網(wǎng)上，圖書館里收集了許多關(guān)于配氣機(jī)構(gòu)的文獻(xiàn)等，并對(duì)它們進(jìn)行了初步的閱讀了解。同時(shí)這些文獻(xiàn)也給我了很大的幫助，讓我從中了解到了更多的知識(shí)。同時(shí)也看了幾章外文文獻(xiàn)，雖然不能完全看懂，查閱著網(wǎng)上的翻譯，在這個(gè)過程中，學(xué)習(xí)到了新的單詞以及鞏固了那些學(xué)過的單詞，尤其是當(dāng)看到關(guān)于車輛這方面的單詞時(shí)便會(huì)動(dòng)手將它們記下來。翻譯時(shí)，要按照在汽車行業(yè)中的意思去翻譯，才能體現(xiàn)出話語的意思來。 緊接著就進(jìn)入到了設(shè)計(jì)階段，自己找的資料并沒有為設(shè)計(jì)提供很大的幫助，而是像老師請(qǐng)教并要了些資料去查看。翻閱這些資料 ，并與老師交談，才了解到設(shè)計(jì)并不是想象中的那么簡(jiǎn)單，繪制圖形并建模方面我使用了 時(shí)對(duì)繪圖沒有什么概念，又通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)了相關(guān)的繪圖建模知識(shí)。當(dāng)完成時(shí)，有了深深地自豪感，同時(shí)也可以去熟練的使用 這次學(xué)習(xí)讓我知道了在遇到問題時(shí)要多思考，多動(dòng)手，去翻書，去利用網(wǎng)絡(luò)查閱相關(guān)資料。同時(shí)，也要像老師，學(xué)長(zhǎng)以及同學(xué)請(qǐng)教，或許就能解開你的疑惑。查閱相關(guān)的論文資料也可以得到想要的一些信息。 26 參 考 文 獻(xiàn) [1] 王望予 M]械工 業(yè)出版社 [2] 劉惟信 M]華大學(xué)出版社 [3] 余志生 M]械工業(yè)出版社 [4] 陳家瑞 M]民交通出版社 [5] 譚榮望 M]國(guó)鐵道出版社 [6] 陸際清，沈祖京，孔憲清，孟嗣宗，程蔭芊 M]華大學(xué)出版社 [7] 仇滌凡，李 帆 J]. 遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報(bào) ). [8] 呂 林， 王勇波 J]2006(7). [9] 郭常立，張保成，馬艷艷 J]2007(11). [10] 宋濟(jì)平，王全娟 J]2008(12). [11] 劉忠民，俞小莉，沈瑜銘 J]工學(xué)版 )[12] 董錫明 ,李圣華 ,羅杰敏 ,王閣順 J]1979. [13] 劉曉勇，董小瑞 J]. 機(jī)械工程與自動(dòng)化 [14] 浦耿強(qiáng)，蔣國(guó)英，白 羽 . 頂置凸輪配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析 [J]. 汽車科技 [15] 吉國(guó)光，發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門材料及加工工藝 [J]1995.(6). [16] 劉錚，王建昕 . 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理教程 [M]華大學(xué)出版社 27 致 謝 時(shí)間過得很快，不知不覺已從大一走向大四，美好的大學(xué)生活也要結(jié)束了，四年的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，都付諸于本次的設(shè)計(jì)當(dāng)中，檢驗(yàn)著自己。 這次設(shè)計(jì)是在韓文艷老師的指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下進(jìn)行的，從給我們下發(fā)題目到給予我們資料和意見，再到論幫我們修改初稿去定稿，這其中是韓老師辛勤的汗水，在做畢設(shè)的這段時(shí)間里，韓老師幫我們找資料，給我們提意見，給予了我們很大的幫助，沒有韓老師的關(guān)懷和幫助，也不會(huì)讓我寫出如此的論文來。在此刻向韓老師表示深深的感謝。 很感激四年來幫助過我的老師。感謝您們?cè)谶@四年里幫我成長(zhǎng)，幫我學(xué)到了更多。因?yàn)槟鷤兘探o我的 ，才讓我有了這方面的知識(shí)，才讓我有了面對(duì)困難時(shí)的勇氣，讓我更好的能夠完成我的論文。 與此同時(shí)，我也要感謝那些寶貴的材料，感謝他們的作者，讓我了解并學(xué)習(xí)到了很多知識(shí)。 也要感謝我四年來朝夕相處的同學(xué)們，在這期間我們互相討論，出謀劃策，互相學(xué)習(xí)，給我了很多的幫助，在這里謝謝大家。