汽油机电液式可变气门正时系统响应性能仿真与试验

汽油机电液式可变气门正时系统(VVT)的响应性能对发动机燃烧、排放均有重要影响,汽油机瞬态过程中电液式VVT应根据发动机工况快速调整到目标相位,但由于电液VVT的响应性能受到多方面因素的影响,其速度尚有进一步提升的空间。基于试验和仿真分析,对影响电液VVT响应性能的发动机转速、机油温度、机油压力等因素进行了分析,并详细分析了VVT阶跃响应过程各阶段的影响因素,提出了基于MAP查表的VVT前馈控制算法,试验结果表明,该算法能够实现VVT快速响应,同时保证稳定性。     

凸轮驱动式液压可变气门机构进气充量模型研究

凸轮驱动式液压可变气门机构可以降低泵气损失、实现米勒循序和提高燃烧效率,具有较好的应用前景,但也对发动机进气充量模型的准确性和响应性提出更高的要求。基于此,介绍了一种凸轮驱动式电液可变气门机构及其工作模式,并在不同的工作模式下建立了相对应的进气充量预估模型,验证了此充量模型的准确性。     

汽油机程控可变工作气缸系统的试验研究

车用发动机一般多工作在中小负荷区，而这一部分区域的燃油消耗率比最低燃油消耗率高出许多，为了降低发动机中小负荷的燃油消耗，在汽油机原结构基本不变的基础上，设计了一种通过特制的摇臂组件，采用电磁铁控制滑键来控制气门开启与关闭的装置，对于发动机不同的使用工况，通过控制工作缸数使之处于最佳的节油状态，台架试验结果表明，使用该装置可降低发动机部分负荷燃油消耗率和排放，并可降低怠速排放。     

连续可变气门驱动装置的设计研究

介绍了一种连续可变气门驱动装置。该装置通过油路控制系统使滑移螺母在丝杠上左右往复移动,促使连接滑移螺母的正时链轮与连接丝杠的凸轮轴相对往复转动,进而实现凸轮轴上的凸轮相位连续可变,使发动机气门开启时间始终处于理想状态,兼顾发动机低速及高速不同工况,以降低发动机的燃油消耗及排放,提高发动机的动力输出。     

连续可变气门正时装置的结构设计及控制分析

介绍了一种连续可变气门正时装置。该连续可变气门正时装置是基于油压作用,使滑移环形钢珠保持架在套筒上左右滑移来实现保持架外壳和套筒的相对转动,以实现固定在外壳上的正时链轮或带轮与连接套筒的凸轮轴的相对转动,从而实现凸轮轴上的凸轮相位连续可变,使气门开启时间始终处于理想状态,能兼顾发动机低速及高速不同工况,以降低发动机的燃油消耗,提高动力输出。     

发动机可变配气相位的研究

目前,人们不断挖掘发动机自身的潜力,使其朝着电控和变参数方向发展.而可变配气相位技术由于对提高发动机的动力性和经济性效果显著,并且在一定程度上能够改善有害排放,一直受到人们的关注.为此,对采用优化进气门迟闭角的发动机重新进行了模拟计算.结果表明,在发动机上实施进气门迟闭角滞后10°CA时,最大功率由84.4kW提高到了87.3kW,增加了3.6%,高速区功率和转矩平均提高了3%～7%,转矩曲线趋于平坦,燃油经济性也有较大的改善.     

可变气门正时配气机构(VVA)

常规内燃机配气相位都是按内燃机性能要求,通过试验确定某一转速和负荷条件下较为适合的配气相位,自然只对这一转速最为有利。然而为了在更大的曲轴转速范围内提高功率指标,降低燃油消耗,现     

一种可变压缩比汽油机的方案设计与性能仿真研究

研究了一种通过压力自适应活塞来实现汽油机可变压缩比的方案,自行推导了其动力学方程,并基于MATLAB/S imu link对该可变压缩比汽油机缸内工作过程进行了建模及性能仿真。结果表明,可变压缩比技术可以显著改善汽油机的燃油经济性,也可以避免爆震燃烧的产生。     

打结器咬绳机构线接触凸轮设计与载荷分析

针对打结器咬绳机构钩钳受载大、滚子磨损严重的问题,通过对咬绳机构的运动学分析建立了圆柱凸轮轮廓曲面的计算模型,使滚子与凸轮保持线接触的同时钩钳以正弦加速度规律张合。对咬绳机构进行力学分析并结合压簧压缩量和捆绳拉力测试,解析求解钩钳在咬合位置的静力学模型,得出钩钳咬合力的最佳变化范围为300.64~329.89 N。解析求解钳咬机构的动力学模型得出,当钩钳咬合力处于最佳变化范围时,圆柱凸轮的接触力介于240~330 N之间,其峰值可以用于检验滚子的接触疲劳强度,指导钩钳和滚子的材料选择。打结器样机捆扎5 000捆稻麦秸秆的田间试验发现,按预设的压簧压缩量7.5 mm和捆绳初始拉力35 N,钩钳尾部的滚子没有明显磨损,表明钩钳的咬合力控制合适,线接触凸轮改善了滚子的接触受载情况,达到了抗冲击和耐磨的设计要求。     

摩托车可变配气正时发动机的循环仿真与分析

针对国内中小排量摩托车发动机的结构特点,研制了切换凸轮型线VVT系统,探讨了基于循环模拟进行VVT系统与发动机热力循环过程合理匹配的途径。建立了嵌入可切换双进气正时VVT系统的发动机循环仿真模型,通过实验测试对仿真模型进行了验证;分析了VVT控制策略和运行模式,对VVT机构配气正时参数进行了优化。实验表明:通过加装这种切换凸轮型线VVT系统能够有效提高JL156FMI型摩托车发动机的动力性和燃油经济性。     

基于ProE的凸轮零件的参数化建模

根据凸轮零件的轮廓曲线关系创建其ProE的图形特征,运用可变剖面扫描功能结合关系式精确控制凸轮轮廓的几何形状变化创建凸轮的轮廓曲面,能有效地保证凸轮零件的设计精度,具有设计周期短、操作简单等特点。     

柴油机配气凸轮型线研究

多项动力凸轮升程函数的项数,应根据内燃机配气机构的运动要求寻找独立的边界条件来确定。本文给出八个独立的边界条件,从而确立了凸轮升程函数为八项式。对于每一项的指数,则采用对气门运动加速度、丰满系数、最小曲率半径等优化的方法来寻求。最后,将该理论应用到105系列柴油机的凸轮设计上,获得了理想的效果。     

基于PLC控制的等径凸轮传动自动变速秸秆粉碎还田装置设计与试验

为提高玉米秸秆粉碎还田机具作业质量,解决传统秸秆粉碎还田机械作业参数不可实时调节等问题,基于等径凸轮机构往复运动原理,设计了一种基于PLC控制的自动变速秸秆粉碎还田装置。通过分析地表支撑条件下秸秆粉碎过程中受力变化,确定影响秸秆粉碎效果主要因素,利用LS-Dyna软件确定主要因素取值范围;通过理论计算和动力学仿真分析,优化粉碎刀运动轨迹并确定粉碎机构关键部件参数。为提高玉米秸秆粉碎合格率,建立“泵-阀-马达”调速模型,设计人机交互界面进行作业参数设置,实现不同秸秆覆盖量情况下,秸秆粉碎装置作业参数快速匹配,以机具前进速度、秸秆覆盖量为试验因素,以秸秆粉碎合格率为评价指标进行单因素试验。试验结果表明,当田间秸秆覆盖量一定时,随着主轴转速增加,粉碎合格率呈明显上升趋势;当主轴转速一定时,随着田间秸秆覆盖量的增加,粉碎合格率有所下降;当主轴转速超过200r/min时,秸秆粉碎合格率均达到90%以上,基本保持不变。为进一步验证试验结果,进行变速秸秆粉碎方式与定速秸秆粉碎方式对比试验。试验结果表明,变速秸秆粉碎方式秸秆粉碎合格率为92.17%,优于定速秸秆粉碎方式。该装置实现了秸秆粉碎还田作业参数精准控制,为秸秆粉碎还田机具智能化发展提供了技术支撑。     

汽油/氢发动机燃烧特性试验与仿真

进行了当量比=1的汽油机和当量比分别为0.8、0.6、0.4的纯氢发动机台架试验.通过对测得的汽油机和氢发动机燃烧缸压数据进行标定,建立了较为准确的AVL Boost汽油机和氢发动机燃烧仿真模型,并进行了仿真.结果表明,氢燃料的特性使得缸内混合气的燃烧速度显著加快,燃烧持续期大幅缩短,导致缸压上升,有效热效率得到提高.当量比为0.4的稀薄工况时纯氢发动机仍可正常运行,发动机燃用氢气可改善发动机性能.     

高速柴油机配气凸轮优化设计综述

论述了对高速柴油机配气凸轮进行优化设计的必要性,综述了该领域的技术发展现状,重点阐述了配气凸轮型线采用最优化技术以来经历的3个阶段的特点及优缺点,并指出了高速柴油机配气凸轮优化设计的发展方向。     

基于圆柱凸轮的株距可调式取苗末端执行器设计与试验

穴盘苗疏植移栽是设施农业育苗的关键步骤,可为幼苗提供优良的生长环境,实现增产增收。针对疏植移栽环节中,可调株距设备自动化程度低,人工作业效率低下,易损苗伤苗等问题,本文设计了一种基于圆柱凸轮的株距可调式取苗末端执行器,可实现不同株距之间的疏植移栽作业。首先,对末端执行器整体结构进行设计,确定其工作原理;其次,通过理论分析确定圆柱凸轮与取苗手指各关键参数,并分析其作业状态下受力情况;然后,利用EDEM与Recur Dyn建立苗钵根土复合模型,进行耦合仿真单因素模拟试验,确定后续正交试验因素范围;最后,搭建了穴盘幼苗疏植移栽试验平台,以取苗针夹角、入土角、取苗针间距和变距速度为试验因素,以苗钵最大形变量和移栽成功率为试验指标,进行正交试验。在最优参数组合为取苗针夹角10°、入土角4°、取苗针间距8 mm、变距速度5 mm/s下,选取128穴至72穴与72穴至50穴两种疏植移栽要求进行验证试验,移栽后128穴钵体形变量平均值为(1.13±0.68) mm, 72穴钵体形变量平均值为(1.51±0.64) mm。总移栽成功率为93.33%,整机移栽效率为22株/min,满足不同穴盘规格疏植作业...     

基于槽型凸轮传动的蓝莓采摘机设计与试验

为改善机械采摘蓝莓的果品质量,设计了基于槽型凸轮传动的蓝莓采摘机。样机关键零部件设计包括驱动元件计算与选择、传动系统减速比分配、凸轮运动曲线计算等,采用"反转法"推导凸轮廓形曲线,利用"角分线法"设计采摘系统末端执行装置。在ADAMS中建立采摘机模型,搭建仿真环境对采摘机进行动力学分析,研究凸轮设计参数、各杆件长度、驱动元件转速对采摘传动装置的影响。在种植园进行蓝莓采摘试验,得到槽型凸轮采摘机采摘效率4.6 kg/min、未成熟果实脱落率3.2%、成熟果实采净率83%、果实损坏率3.1%,对比分析得出:槽型凸轮采摘机的采果质量优于牵引式采摘机,采摘效率是人工采摘效率的13倍。     

高速变姿态接苗鸭嘴式栽植机构优化设计与试验

为了提高蔬菜钵苗栽植效率,提出了一种高速变姿态接苗鸭嘴式栽植机构。以羊角椒钵苗为作业对象,建立了机构运动学模型,设定优化目标,运用Visual Basic 6.0开发栽植机构计算机辅助设计优化软件,通过优化得到满足要求的“水滴”形理论轨迹和一组符合栽植要求的机构参数。建立了三维模型,并运用ADAMS软件进行虚拟仿真,形成仿真轨迹,对栽植机构摆角变化与速度曲线进行分析,验证了栽植机构设计的合理性。运用3D打印技术加工物理样机,并进行台架试验,得到实际轨迹,验证了理论轨迹、仿真轨迹及实际轨迹的一致性。接苗栽植试验表明,平均栽植合格率为99.8%,平均栽植深度合格率为99.2%,验证了该栽植机构的实用性。