N485柴油机配气机构设计及建模+CAD图纸(2)

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4.2 气门的建模 30

4.3 挺柱的建模 30

4.4 摇臂的建模 31

4.5弹簧座的建模 32

4.6推杆的建模 33

4.7配气机构的总体装配 35

结论 37

致谢 38

参考文献 39

第一章绪论

1.1课题背景

作为柴油机的重要组成部分，配气机构的研究内容在不断变化：从最初单纯的凸轮型线设计，到将配气机构传动链当作完全刚性物体来进行运动学计算，再到对整个配气机构的运动、动力学的综合研究。国外许多学者自20世纪初就开始深入研究这方面；国内相比而言则起步较晚，20 世纪 70 年代起才开始对凸轮设计与动力学分析进行全面研究，重点研究凸轮型线设计、多质量动力学方面。

随着时代的发展与进步，配气机构动力学的研究有了新的有效且节省的途径，利用电子计算机的采用和测试技术进行多方案的选择，并可以预测配气机构动力学的性能。国内外目前已经研发了各种配气凸轮的设计软件，这些软件在速度和计算精度上有了很大的提高。

1.2课题研究的目的与意义

配气机构作为发动机的重要组成部件，它的功能是根据气缸的工作次序，定时地打开和关闭进、排气门，使新鲜空气进入气缸、排除燃烧废气从而实现换气过程。一台柴油机的经济性能优越与否，动力性是不是足够大，工作是否可靠，噪音和振动能不能控制在较低的限度，常常与其配气机构的设计合理与否有着密切关系。

配气机构设计的优劣不仅对柴油机的结构紧凑性和制造成本有影响，而且还决定了柴油机高速运转时的工作可靠性与耐久性。配气机构设计的好坏对柴油机的性能指标具有很大的影响。

配气机构的功能是按照发动机气缸内所运行的工作循环和点火顺序的要求，定时地打开和闭合进、排气门，得以使新鲜空气吸入气缸，使得废气能够及时排出气缸。用充量系数表示新鲜充量充满气缸的程度。充量系数越高，说明进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气越多，柴油机发出的功率也就越大。当压力越高，温度越低时，一定容积的气体质量就越大，因此充量系数就越高。在实际工作中，由于压力，温度都有不利因素的影响，所以充量系数基本小于1，一般在0.8—0.9。就配气机构来说，主要是要求其结构有助于减小进、排气时所受到的阻力，而且进、排气门的开启时间和持续开启时间相对适当，使其尽可能充分的进气和排气。

一般而言，良好的换气性能是合理的配气机构应该具备的，即进气要充分，排气要彻底，时间-断面值要大，泵气损失要小，配气正时要恰当。而且配气机构还应该具有优良的动力性，工作时稳定性要好，较小的振动和噪音，不发生剧烈地冲击磨损等状况，这就要使配气机构从动件的运动加速度变化规律要良好，以及正、负加速度值应相对较小。

随着柴油机强化程度的不断提升, 配气机构已成为柴油机发展过程中的一个重要而困难的部分。这不仅仅是由于急速增长的柴油机转速, 使机构零件的惯性力和振动得到快速提高,而且还由于柴油机增加的平均有效压力。因此研究配气机构的动力学已成为小型高速内燃机研究的重要课题。此外随着发动机向低排放、高速化的不断发展，要求其性能指标也要越来越高，即在高速运行的环境下仍能够平稳、可靠地工作，因此对配气机构设计的要求也越来越高。