第八章配气机构设计要点分析.pptVIP

§8－3 配气机构动力学 配气机构动力学主要解决：考虑机构的弹性变形和振动的前提下，分析气门的真实运动以及载荷变化。 这里以下置式凸轮机构为例分析 一、配气机构动力学模型 1、单自由度模型 实际配气机构固有频率较高，外界干扰频率与之相比很低， 干扰力相当于静载荷，故系统在工作中主要以基频振动，因此可 以用单自由度模型来代替实际的配气机构。 （1）当量质量 气门处的当量质量M 式中： Gv、Gs、Gp—分别为气门（包括气门锁夹）、气门 弹簧、推杆重量 IR—摇臂对摇臂轴的转动惯量 Lv—摇臂轴到气门轴线距离 i—摇臂比 （2）刚度与阻尼 整个系统的刚度看成是推 杆的刚度C，当成刚度为C的 弹簧，配气机构的阻尼力为 Pd 。Cs 、C2 、D2分别为气门 弹簧刚度、气门座刚度、气 门座阻尼。 (3) 当量质量M上的作用力 ①???? 驱动机构弹性恢复力Pf 式中：y—气门实际位移 x0—气门间隙 xt—挺柱位移 i—摇臂比 因此： x=ixt-x0为不计弹性时气门的理论位移，z=x-y为换算到 气门一边的气门驱动机构的弹性变形。 ②???? 气门弹簧弹力Ps P0为弹簧预紧力 ③气门驱动机构阻尼力P 为内阻尼与外阻尼力的合力： D1 —气门驱动机构外阻尼 ④ 气体作用力Pg 仅须考虑排气门头部上下压力差，有时可忽略 （4）气门运动微分方程 利用z=x-y关系，从上式中消除z或y，可得两个方程： （1） （2） 式（1）描述气门实际运动，式（2）描述驱动机构变形 设凸轮以等角速度ωc旋转，将上述两式由对时间求导转为对凸轮转角求导φc求导，即将 代入可得气门运动微分方程的最终形式： （3） （4） 可用数值方法求解上述两方程 求解时的约束条件为： a. 飞脱条件 z≤0: 配气机构只能压缩，不能拉伸，出现此情况时，表明发生了脱离 b. 落座条件 Δ－y≥0: 如图所示，yΔ时，气门未离座；升程增加到y＝Δ后，气门才真正开启；Δ－y≥0表明气门落座 c. 反跳条件Δ－y0：满足条件 a后再次出现此情况，则气门反跳 气门落座时，配气机构运动链已