论文部分内容阅读
气门机构是发动机的重要组成部分。其中气门机构中,凸轮及摇臂这对运动摩擦磨损副又是其关键零件,笔者在工作过程中遇到了凸轮及摇臂摩擦副表面异常磨损导致发动机可靠性差失效的问题,笔者鱼刺图分析,问解的产生原因归结于8个方面,并逐一进行了分析、验证,并最终找到了解决问题的办法和方案。归纳和排除法、试验研究验证、仿真分析是解决该类问题的重要手段和方法,同时问题的解决已具有重大的工程运用价值。本文以F02/F04型600CC发动机凸轮异常磨损为研究对象,通过实验再现F02/F04发动机凸轮异常磨损问题,发现与凸轮早期擦伤有关。对8个与凸轮异常磨损的因素进行了试验、测量和综合分析,并最终通过优化凸轮型线降低凸轮摇臂接触应力及运用磨合油改善初期润滑的方案解决了凸轮异常磨损问题。项目主要研究内容及收获归纳如下:1)进行试验、测量和综合分析,基本排除发动机工作温度、发动机清洁度、凸轮摇臂配对材料、相关零部件加工质量、机油选用及油压、起动瞬间冲击等与凸轮异常磨损的关联性;怀疑凸轮摇臂摩擦副有接触应力过大问题,拟从气门机构着手解决凸轮异常磨损问题。(2)基于AVL/TYCON软件,对F02/F04发动机气门机构进行了运动学和动力学分析。根据计算结果,发现凸轮与摇臂在低速时的接触应力偏大,可能导致凸轮擦伤和异常磨损,因此对进排气凸轮型线进行改进设计,以改善凸轮与摇臂接触状况。(3)采用AVL/TYCON软件中的cam design模块,对F02/F04发动机进排气凸轮型线进行改进设计。对采用改进凸轮型线的气门机构进行运动学和动力学分析,结果表明,气门机构动力学性能比原机提高,凸轮摇臂接触应力降低,有利于避免凸轮异常磨损的产生。(4)进行了F02/F04发动机性能测试,结果说明发动机动力性和燃油经济性都略有增加;实测了采用改进凸轮的气门加速度和摇臂应力,与计算结果做了对比,二者基本吻合。表明模拟计算方法是有效的,优化设计结果是合理的。