內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)噪聲發(fā)生機(jī)理研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)不斷地向高速高強(qiáng)度方向發(fā)展,配氣機(jī)構(gòu)振動(dòng)與噪聲逐漸成為發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)者所關(guān)心的問題。其不僅對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能有影響,而且對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性和壽命也有極大的影響。因此,設(shè)計(jì)性能良好的配氣機(jī)構(gòu)系統(tǒng)以保持發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性同時(shí)減少機(jī)件之間沖擊、振動(dòng)與噪聲,這一直以來是發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)者所關(guān)心的課題。本文以某單缸四沖程風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,從試驗(yàn)分析和動(dòng)力學(xué)仿真分析兩方面對(duì)該配氣機(jī)構(gòu)噪聲發(fā)生機(jī)理進(jìn)行了全面的分析和研究。本文首先通過試驗(yàn)的方法識(shí)別出

2、該配氣機(jī)構(gòu)主要噪聲源。根據(jù)其噪聲發(fā)生機(jī)理建立配氣機(jī)構(gòu)幾何模型、多體動(dòng)力學(xué)模型,通過虛擬試驗(yàn)仿真,分析噪聲產(chǎn)生大小的影響因素。最后,依據(jù)噪聲影響因素的分析結(jié)果,給出相應(yīng)的改進(jìn)措施。試驗(yàn)結(jié)果表明發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)配氣機(jī)構(gòu)噪聲主要由氣門間隙敲擊引起的,而高速時(shí)主要由氣門落座時(shí)撞擊引起的。通過噪聲的頻率特性分析,進(jìn)一步明確了該配氣機(jī)構(gòu)噪聲產(chǎn)生機(jī)理。其主要原因是由于部件之間的頻繁撞擊使得部件產(chǎn)生振動(dòng),從而輻射噪聲。通過虛擬試驗(yàn)仿真發(fā)現(xiàn),發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是影響

3、氣門沖擊的因素之一,分析了各個(gè)轉(zhuǎn)速下氣門撞擊力規(guī)律,并以此驗(yàn)證了模型正確性。通過分析配氣機(jī)構(gòu)的振動(dòng)特性,結(jié)果表明了氣門產(chǎn)生的沖擊過大主要是由于凸輪型線及其參數(shù)選擇不合理引起的。通過凸輪型線各個(gè)參數(shù)對(duì)氣門沖擊影響規(guī)律的分析,利用Matlab優(yōu)化工具箱對(duì)凸輪型線進(jìn)行了最優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法取得最優(yōu)凸輪設(shè)計(jì)方案。最后,對(duì)凸輪改進(jìn)方案進(jìn)行虛擬試驗(yàn)仿真評(píng)價(jià),結(jié)果表明凸輪改進(jìn)之后氣門沖擊減小效果明顯?？傊?本文既探討了配氣機(jī)構(gòu)沖擊影響因素