文献综述李远

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1、文献综述 10.樊久铭，徐斌，程东明等。配气机构多质量动力学模拟J.哈尔滨工业大学学报， 1999,31（2 ）:52-54 樊久铭等采用“4+N”质量模型 CA488 汽油机的配气机构做了动力学计算，主要分析了气 门-气门座冲击力的变化规律以及转速的变化与气门落座力之间的关系。 11.袁兆成，王建华。用多质量系统模型研究配气机构的动态特性袁兆成等采用多质量模 型对 6113 柴油机的配气机构进行了动力学计算，研究了气门落座和气门飞脱现象与发动机 转速、凸轮型线、零部件的刚度对的影响。由计算结果可以发现，当提高零部件的刚度以 后，气门的落座冲击、零部件发生飞脱的可能性都有所减轻，而发动机转速并

2、不是和落座 速度成正比。发动机转速、凸轮型线、零部件刚度三者之间存在最佳匹配关系。 12董锡明，内燃机配气机构动力学的研究.董锡明等分别采用了“4+N” （4 指挺柱、推杆、 摇臂、气门的集中质量数，N 指弹簧划分的集中质量数）质量模型和单质量模型对某高增 压四冲程柴油机的配气机构进行了动力学分析，并且与实测结果对比，研究表明单质量模 型在气门弹簧不颤振的情况下描述配气机构具有足够精度。同时还分析了不同的凸轮型线、 气门间隙、机构刚度、气门弹簧刚度对气门落座冲击和机构零部件弹跳的影响，发现改进 凸轮型线是改善配气机构动力学特性的最有效措施之一。 13.刘忠民配气机构动力学模拟的比较研究J. 浙

3、江大学学报 刘忠民等则提出了用气门理论升程与实际升程之间的差作为衡量 4 质量模型、二质量模型 与单质量模型的计算稳定性的标准，确定了在动力学计算中最佳计算步长范围。 13.周锦生，用等参元法分析 PA6-280 柴油机配气机构的动态特性 周锦生等才用等参元法建立了动力学模型，对 PA6-280 柴油机进行了分析，结果表明，气 门加速度和气门升程的仿真结果与实测结果基本吻合，同时还给出了推杆力、气门弹簧特 性以及配气机构自振频率的规律 14.隋允康，柴油机配气机构有限元动力分析 隋允康等首次利用有限元模型，并对 6100B3Q 柴油机进行了配气机构的动力学计算，分别分析了曲轴转速在 3000r

4、/min,3200r/min,3400r/min 时的气门落座特性和弹簧剪切应力，在对弹簧的疲劳强度 进行分析时，发现利用有限元模型计算非常具有优越性。 15.配气机构有限元动力计算及分析顶置凸轮轴配气机构有限元动力模型计算及试验研究 乐俊秉等采用了有限元模型对 6102Q 柴油机的配气机构进行分析计算，分析了当凸轮轴转 速分别为 1100r/min,1300r/min,1500r/min 时的气门加速度和推杆力变化规律以及配气机构 的振型。结果发现，气门加速度以及推杆力变化规律的结果曲线与实验所得数据基本吻合， 配气机构振型对气门弹簧颤振分析很有利。 同时，实际上高速配气机构的凸轮轴、从动件

5、、推杆、摇臂、气门和气门弹簧等所有零部 件的质量和弹性按照实际尺寸在系统中连续分布，属于柔性多体系统。这种多体系统动力 学方法在如今也被广泛采用。由运动副所连接的多个物体而组成的复杂的系统成为多体系 统。 16.基于刚柔耦合多体动力学模型的配气机构计算郝勇刚等人利用 MSC.Adams 建立了多刚体系统动力学模型，并进一步建立刚柔耦合柔体系 统动力学模型。该模型能很好的分析配气机构的动力学特性，也能利用模态综合法计算导 入的柔性体气门弹簧的动态刚度和动态剪切应力。 17.用多体系统动力学研究内燃机的配气机构 吴广全等以 6102Q 柴油机为基础，建立了柔性多体动力学模型，研究发现当凸轮轴转速

6、1400r/min 时，推杆力与气门加速度的仿真规律与试验结果吻合良好。 18.柴油机配气机构动力学分析-王远志 王远志通过用 Pro/E 对某柴油机配气机构建立三维模型，再基于 AVL 的 Excite Timing Drive 模块建立该机型的运动学和动力学模型，在设定的额定工况下仿真分析出不同气 门间隙下的动力学特性，对气门落座，凸轮飞脱问题，凸轮-挺柱接触应力以及弹簧震 颤问题进行了分析，并且在不同气门间隙的曲线对比分析。仿真计算的结果与实验曲 线基本一致。说明 Excite Timing Drive 在动力学分析时是可行的。存在的问题：没有将 三维软件导入到软件中，无法全面反映出各个

7、零件真实的变形受力等情况。 19 柴油机配气机构动力学研究- 尹燕平 对某柴油机配气机构实体建立三维模型，导入到 ADAMS 中，建立两套有无气门间隙的 虚拟样机模型，在发动机转速为 900r/min,1500r/min,2400r/min 三种工况下，进行动力 学分析，获得进气门升程、进气门速度、进气门加速度、凸轮与挺柱间接触力、摇臂 与进气门间接触力、进气门与进气门座间接触力等一系列数据曲线，与实测曲线对比， 结果表明，进气门升程曲线与设计曲线吻合良好，不同工况下不同模型中进气门加速 度曲线趋势基本一致，系统零部件所受接触应力都在许用值之内。两种模型对比可发 现有间隙模型更符合实际工作过程

8、。 存在的问题：仅仅建立了刚体配气机构动力学模型，应该引入柔体的概念，可以使得 仿真结果与试验结果更加吻合。 20.发动机配气机构动力学建模与分析-牛文博 牛文博通过对 165F 发动机建立单自由度模型和多自由度模型以及多刚体动力学模型和 多柔体动力学模型。对刚、柔动力学模型气门运动规律和凸轮挺柱接触应力和气门弹 簧动态特性进行了对比分析，表明两种模型得到的气门升程，气门速度及挺柱凸轮接 触应力十分接近，但是气门加速度的振动情况有差别。如果研究的使气门运动规律， 如是否正常工作，是否发生飞脱，以及最大接触应力是否满足许用值等可以用多刚体 模型，多刚体模型能很好的满足对气门异常情况的分析，但对气

9、门运动过程中的振动 等情况要使用多柔体模型进行分析。多刚体忽略了零部件的弹性变形，所以加速度振 荡频率与实际差别很大。 存在的问题：柔性化不足，对于摇臂座，摇臂轴、以及凸轮轴进行柔性化建模分析， 才能更准确的讨论配气机构的振动响应特性。 21.基于多体系统的配气机构动力学特性研究-郝勇刚 以 6V150 柴油机为例，建立了多刚体，多柔体两种动力学模型，对比分析了多刚体及 多柔体两种动力学模型计算结果，包括气门弹簧强度、凸轮挺柱接触应力，气门加速 度等。以气门加速度为分析对象表明多肉体动力学模型能够更好地仿真柔性体气门弹 簧等零件的动刚度的非线性特征，比多刚体更好的进行动力学特性分析。还通过多柔

10、体系统模型对凸轮挺柱之间的润滑油膜和接触应力、 、气门落发速度等进行了计算评估。 22 某发动机配气机构动力学分析及改进设计- 黄志玲 以某发动机配气机构为研究对象，基于 AVL Excite Timing Drive 平台，建立了进气机构 单阀系多质量动力学模型和整个进气机构多质量动力学模型，应用 UG 建模以及有限元 分析方法获得了进气机构各模型所需刚度参数，对其进气机构动力学特性进行分析， 结果表明改进气机构存在凸轮与导套间润滑不良、凸轮从动件飞拓，机构振动剧烈等 问题。并针对上述问题对凸轮型线进行了改进设计。 23. 发动机四气门配气机构系统分析研究 谢勇 根据 DCI11 发动机的配

11、气机构以及多刚体动力学原理，在 ADAMS 中建立配气机构的多 刚体动力学模型进行仿真分析，仿真结果可得到气门升程，速度，加速度，摇臂与气 门之间的碰撞力，气门弹簧力，凸轮支座反力等，尤其考虑到了两气门之间的不平衡， 同时还对配气机构在不同转速相下的气门加速度，气门间隙进行了分析。同时还分析 了系统刚度，凸轮与从动件之间的接触应力，对整个配气机构的工作参数给出直观的 结论。并且对配气机构进行了优化设计。 24.基于 ADAMS 的新型连续可变气门机构的动力学分析-吴奇 以某发动机配气机构为研究对象，介绍了一种新型连续可变气门升程机构，并且根据 运动学原理和机械的拓扑关系，在 ADAMS 中建立

12、了多刚体模型，进行了仿真分析，结 果描述了气门的升程、速度、加速度、以及接触应力等曲线，从动力学角度验证了该 配气机构的设计合理性，结果表明该配气机构可在发动机提供的最高凸轮轴转速范围 内正常工作，并提供合适的气门升程。 24.柴油机配气机构动力学仿真与分析- 李玉军 杨建国 以 4120SG 柴油机为研究对象，利用 ADAMS 其配气系统动力学模型，对模型进行运动 学仿真，包括主要运动件之间的作用力，凸轮在过渡阶段的加速独特性，配气机构中 各接触力具有冲击力特征，分析了它对柴油机振动的影响，发现配气机构是柴油机 0.5 谐次振动分量的主要激励源之一，并且通过摇臂座受力频谱图与实测振动频谱图的

13、比 较，验证了仿真结果的正确性。 25.柴油机配气机构动力学性能仿真研究 刘鹏 刘鹏等人对某柴油机建立了整机的刚柔多体动力学模型和单独配气机构刚柔耦合多体 动力学模型，研究了该柴油机配气机构的动态性能，获得了一些运动学和动力学学参 数。对比分析了两种模型的结果，发现整机的动力学模型更能够全面评价配气机构的 性能，具有实际意义。 26.刚柔耦合配气机构动力学仿真研究-肖民 该作者利用 Pro/E 和 ADAMS 建立了 6L21/31 柴油机的配气机构的多刚体动力学模型， 并且将气门杆和挺杆进行柔化处理，建立了刚柔耦合动力学模型。在仿真时，对多刚 体动力学模型和刚柔耦合模型都进行了仿真，作者还进

14、行了经典动力学计算，三种结 果对比分析，结果表明刚柔耦合更能真实反映配气机构的运动情况。27.基于 ADAMS 配气机构的动力学仿真分析-李兴然 该作者以某一柴油机为研究对象利用 ADAMS 建模与仿真，主要结果包括进排气门的运 动结果，以及主要零部件之间的接触作用力分析结果，表明多体动力学模型可以很好 的描述配气机构动力学特性，与实际工作情况也很吻合。并且可以知道，在额定转速 下该配气机构动力学性能良好，凸轮与挺柱接触应力在允许范围内，气门座所受冲击 较小，机构也未发生气门反跳和构件飞脱现象。 28.柴油机配气机构动力学仿真及优化-秦凤莲 该作者以某自然吸气柴油机配气机构为研究对象，在 AV

15、L excite Timing Drive 软件中建 立了阀系当量双质量运动学模型，进排气系统单阀系运动学仿真模型和进排气系统单 阀系动力学仿真模型，并对运动学和动力学仿真结果进行分析。结果表明配气机构不 存在气门反跳和弹簧并圈现象，但是存在进气凸轮与从动件之间的飞脱现象。该作者 听过加大气门弹簧黄丝直径和弹簧预紧力，消除了此现象，改善了配气机构的动力学 性能。 29.配气机构动力学仿真与凸轮型线优化设计-余志敏 以 AVL-tycon 软件为基础建立某柴油机配气机构的运动学和动力学计算模型，在该模型 中配气机构系统被弹簧，质量阻尼来描述，输入发动机实际参数，用计算结果分析了 气门丰满系数，凸

16、轮与挺柱的接触应力和润滑效果，气门落座时是否出现反跳、气门 弹簧是否出现并圈，优化之后再次分析凸轮型线的可行性。应用该软件能在设计初期 仿真出变化设计参数对机构性能的影响，提高设计效率和精度。 30. JYM154FMI 发动机配气机构仿真分析及凸轮型线设计研究_吴国辉 把一维模型与三维模型结合起来，在 AVL-tycon 软件中建立了一维运动学模型, 基于 ADAMS 建立了多刚体运动学模型进行了仿真分析，二者仿真结果对比发现采用分析软 件的仿真结果与多体系统计算的结果吻合。之后该作者便采用分析软件建立了一维的 动力学仿真模型，分析结果显示，在标定转速下，机构运行过程中，无机构脱离气门 反跳等现象，且凸轮-摇臂接触应力、气门落座力，落座速度均在许用值内，机构无飞 脱现象。 31.刚柔耦合配气机构动力学仿真及整机数字化样机建立 配气机构计算国内外现状：运动学阶段、弹性动力学阶段、多体动力学阶段。 该作者以 6L21/31 船用中速柴油机为研究对象，在 Pro/E 和 A