气动发动机配气机构设计及优化研究
浅谈发动机配气机构优化改进设计
１ 发 动机 配气 机构 的技术现状
配气机构是发动机重要 的组成 ，配气机构性能 好坏也会直接影响到发动机性能和指标 。 所 以， 对配 气机构的要求要做到保持 良好的充气性能时 ，具有 工作可靠性 。 尤其是高速和大功率 的发动机 ， 对性能 指标要求就更高了 ，既要保持动力学性 能与工作可 靠性 ，对于关键 的摩擦 副零件还要有 良好 的耐磨性 能 ，而这些要求为配气机构设计和制造上增加了很 大的难度。 配气机构结构的型式与凸轮型线 的设计上都要 做好设计与研究工作。配气机构要使各气缸都保持 换气 良好的状态 ， 使充气系数尽可能的提高 ， 按照工 作 的需要 ， 可以科学 的开启与关闭进气门和排气 ｉ ＇ ｑ ｔ ， Ｊ 。 般四冲程的发动机会使用气 门一 凸轮式的配 气机构 ，由于凸轮式的配气机构有着更可靠的工作
Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎｏ ， ７， ２ ０ １ ４
浅谈发动机配气机构优化 改进设计
蒋丽仙
（ 江苏省镇江市高等职业技术学校， 江苏
摘
镇江 ２ １ ２ ０ １ ６ ）
要： 配气机构是发动机重要的组成 ， 配气机构功能要按 照发 动机 各气缸 工作循环 与发 火次序要 求对进、 排 气 门进行
定时开启与 关闭。 发动机动 力和 经济的性能是不是 具有优越性和 可靠性 ， 将噪声和振动控制到较低 限度 内， 这都与配气
机 构的设计有着直接的关 系。配气机构要具备 良好换气性 能和 良好运动 学、 动力 学的性能 ， 保持 平稳工作和低振动 ， 小
噪 声。本文通过对配气机构的研 究与优化 改进设计 ， 将理论与 实际应 用结合 ， 为发动机 配保证燃烧室持久的密 封， 随着我 国汽车和发动机技术进步与发展 ， 配气机 构也要相应 的提高 ，而配气机构的新技术也得到 了 很大 的发 展空 间［ ２ １ 。
航空发动机设计中的气动优化算法研究
航空发动机设计中的气动优化算法研究航空发动机是飞机能够提供推力的关键组件，对于飞机性能和效率具有重大影响。
而发动机的气动优化是提升其性能和效率的关键环节。
为了实现航空发动机的气动优化，研究人员利用算法来优化发动机设计。
本文将探讨在航空发动机设计中应用的气动优化算法的研究现状和关键技术。
首先，为了对航空发动机进行气动优化设计，研究人员需要建立发动机的气动模型。
这个模型可以利用计算流体力学（CFD）方法来模拟发动机内部流场的分布和特性。
CFD方法在气动优化算法中扮演着重要的角色，它可以通过数值计算和解析方法来求解流场方程，进而得到发动机的流场分布。
其中的数值计算方法主要包括有限体积法、有限差分法和有限元法等。
通过对流场的模拟和分析，研究人员可以找出发动机中存在的流动问题，为后续的气动优化提供依据。
基于建立好的气动模型，接下来研究人员需要采用合适的气动优化算法来改进发动机的设计。
实际上，有许多著名的气动优化算法可供选择，其中最常用的包括遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法和蚁群算法等。
这些算法都是受到自然界中某种生物或行为的启发而发展起来的。
例如，遗传算法模仿了自然界中生物的遗传进化过程，通过适应度函数、基因编码和遗传操作等步骤来搜索最优解。
粒子群算法则受到鸟群或鱼群等群体行为的启发，通过模拟粒子在解空间中的搜索行为来寻找最优解。
模拟退火算法则模拟了固体从高能态到低能态过程中的退火过程，通过控制温度的变化来搜索最优解。
蚁群算法则模拟了蚂蚁在寻找食物时的行为，通过蚂蚁之间的信息交流和信息素的释放来搜索最优解。
除了上述传统的气动优化算法，还有一些新兴的优化算法正在被应用在航空发动机设计中。
例如，人工神经网络（ANN）和深度学习算法等，这些算法可以通过大量的训练数据来学习和优化发动机的气动性能。
人工神经网络是一种通过模仿人脑中神经元之间相互连接的方法进行建模的算法。
通过训练数据和多层前馈网络，人工神经网络可以预测和优化发动机的性能。
气动发动机主要结构参数的优化研究报告
JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY本科毕业论文题目：气动发动机主要结构参数的优化研究学院：工学院专业：交通运输年级：交运081姓名：黄建华学号：20081056指导教师：陈平录职称：讲师二零一二年五月目录第一章绪论 (5)1.1课题研究的背景 (5)1.2气动发动机 (5)1.3气动发动机主要结构参数 ........................................ 错误!未定义书签。
1.4气动发动机国外研究现状 (6)1.5气动发动机国内研究现状 (7)1.6本课题研究意义 (8)第二章气动发动机工作过程理论模型建立 (10)2.1 控制体积内气体状态模型 (10)2.2 进排气过程模型 (12)第三章主要结构参数对气动发动机性能的影响 (14)3.1评价指标与仿真参数 (14)3.2仿真分析 (14)3.2.1低速时的仿真分析 (14)3.2.2 高速时的仿真分析16第四章总结与展望 (19)4.1 论文总结 (19)4.2 今后工作展望 (19)参考文献 (20)致谢 (21)摘要针对气动发动机这一具有不需要消耗石油、运转过程无污染的新型发动机，本文采用变质量系统热力学方法，建立了反映气动发动机工作过程的理论模型。
通过改变单一变量的方法研究气动发动机主要结构参数对其动力性和经济性的影响。
为气动发动机的优化设计提供理论依据。
研究结果表明：在气动发动机低速时，膨胀比对发动机动力性影响不大，缸径、冲程对其动力性与经济性影响小X围增大，连杆长度增大对发动机功率影响不大，气耗率随连杆长度增大而减小。
高速时，膨胀比增大，其功率上升，气耗率下降；缸径、冲程增大，其功率下降，气耗率上升；连杆长度的变化对功率影响不大，气耗率随连杆长度增大而降低。
关键词：气动发动机；结构参数；变质量系统；单一变量；AbstractAccording to thepneumatic engine that has no need to consume petroleum,operation process has no pollution new engine. This paper adopts the variable mass thermodynamics method, establishes the pneumatic engine working process theory model .By changing the single variable method in the study of penumatic engine main struture parameters on its dynamic and economy effect. Provide theoretical basis for pneumatic engine optional design.The results show that the pneumatic engine at low speed, expansion ratioon the engine power is not affected,bore, stroke on the power and economy effect is increasedof small range, the length of the connecting rod of engine power increased to little effect, the gas consumption rate decreases with the length of connecting rod increase. At high speed, expansion ratio increases, its power increased, the gas consumption rate decreases; when its bore, stroke increases, the power loss, the gas consumption rise; the connecting rod length changes on power has little effect, the gas consumption rate decreases with the length of connecting rod increase.Key words:pneumatic engine, struture parameter, variable mass system,single variable.第一章绪论1.1课题研究的背景随着我国汽车产业的不断提高和国民生活水平的不断改善，汽车已成为家庭生活的必需。
气动系统的空气动力学优化设计方法研究
气动系统的空气动力学优化设计方法研究导言气动系统的设计是现代工程领域一个重要的研究方向，涉及到空气动力学、流体力学等多个学科知识。
在航空航天、汽车等领域，气动性能的优化设计对于提高效率、降低能耗具有重要意义。
本文将探讨气动系统的空气动力学优化设计方法，以帮助工程师在设计过程中更好地实现系统的性能提升。
一、气动力学基础在深入研究气动系统的优化设计方法之前，我们首先需要了解一些基本的气动力学知识。
气动力学是研究气体在流动中所受力的科学，主要研究气体在固体表面附近的流动行为。
在气动系统中，流体力学的概念与理论被广泛用于分析、计算和预测空气动力学特性。
二、气动系统的优化设计目标气动系统的优化设计目标通常包括以下几个方面：1. 提高气动效率：通过减小阻力、提高升力和推力来优化系统的气动性能。
这可以通过改变外形设计、优化流道结构和控制气动表面来实现。
2. 降低气动噪声：气动系统在运行时会产生噪声，降低噪声水平对于提高乘客舒适度和环境质量非常重要。
通过减小气流分离、优化流场分布和增加降噪装置等手段，可以有效降低气动噪声。
3. 提高燃烧效率：在内燃机领域，气动系统可以影响燃烧过程的效率和稳定性。
通过优化进气空气流动和排气系统等手段，可以提高燃烧效率，降低燃料消耗和排放。
三、气动系统的优化设计方法1. 数值模拟方法：数值模拟方法是气动系统优化设计中常用的一种手段。
通过建立适当的数学模型和使用流体力学数值计算方法，可以预测气动性能，并优化系统设计。
数值模拟方法在计算机技术的发展下得到广泛应用，可以高效地计算复杂的气动流场、流动特性和力学响应。
2. 实验测试方法：实验测试是气动系统优化设计中另一种重要的手段。
通过搭建实验平台、设计合适的测试方案和使用适当的测试设备，可以获得系统的真实气动性能数据。
实验测试方法可以验证和修正数值模拟结果，并提供设计改进的直接参考。
3. 参数化建模和优化算法：参数化建模和优化算法是气动系统优化设计过程中的关键技术。
汽车发动机配气机构的设计与研究
汽车发动机配气机构的设计与研究摘要：汽车发动机的配气系统装置机构是气缸的主要部分，它能够按照汽缸的运行流程，通过定时开关入、排气的阀门，来完成向汽缸内吸入新鲜空气和排出尾气。
本研究主要针对目前在汽车上最普遍使用的汽油发动机进行配气装置的结构设置，同时还对配气系统结构中的凸轮结构进行了动态设计，以确保发动机得到足够的气体供应。
关键词：汽车发动机；配气机构；设计；研究汽车发电机配气系统装置机构是气缸的主要部分，它按照汽缸的常规工作方法，通过定时开闭进、排气阀门，使汽缸内吸收新鲜空气并排出发动机尾气。
该项工作将着重针对在微型汽车中使用的汽油引擎进行配气方式分析，并对配对凸轮机构进行动作分解，以确保发动机得到足够的气体供应。
1.绪论配气系统机构设计在发动机组成上起着关键性作用，发动机的空气经济性、动力性能否完善，工作环境能否安全可靠，以及噪声与震动是否受到了合理的限制等，这都和配气系统机构的设计有着密切联系。
为提高气缸的稳定性，人们对发动机配气结构开展了较多、较详细的研究，主要涉及凸轮型线、气门活动状态、气门震动模拟、挺柱和凸轮之间的接触位置等。
由于在国内开始的早期，国外已经掌握了较为完备的发动机技术，这其中就包括了从配起机构的基本原理和应用的技术方面，就己经发展的较为完备了。
在上个世纪90年代，在全球上各大工厂都还使用单个气缸的二个正时进、当排气门数时，一位日本工程师发明了多气门发动机，而所谓多气门发动机就是发动机气缸进、排气门数超过两个气门。
当时，它主要是由日本制造商开发的。
它基本上是一个四阀多阀的设计。
20世纪90年代末，本田率先开发了VTEC发动机，该发动机可以自由调整正时长度和正时，以克服常见多气门发动机在中低转速时排放效率低的问题。
但是由于结构的影响，气动阀在自动控制的操作过程中并不方便，所以早期的VTEC只有两冲程控制，现在更多的时候只有三冲程控制，再加上新配备的VTEC发动机，在加速的时候，往往会有突然的推回感觉，这也降低了驾驶的舒适性。
新型涡轮发动机的气动性能与设计优化
新型涡轮发动机的气动性能与设计优化在现代航空航天领域，涡轮发动机一直是核心动力装置之一。
其性能的优劣直接关系到飞行器的飞行速度、航程、燃油效率以及可靠性等关键指标。
新型涡轮发动机的研发与改进，尤其是在气动性能和设计优化方面，一直是科研人员和工程师们不懈追求的目标。
一、新型涡轮发动机的气动性能新型涡轮发动机的气动性能主要包括进气道性能、压气机性能、燃烧室性能、涡轮性能以及喷管性能等多个方面。
进气道是发动机的“呼吸器官”，负责将外界空气引入发动机。
其设计的好坏直接影响到发动机的进气效率和进气质量。
一个优秀的进气道设计应能够在不同飞行速度和高度下，有效地减少气流的阻力和分离，保证稳定而均匀的进气。
压气机的作用是对进气进行压缩，提高空气的压力和温度。
新型涡轮发动机通常采用多级轴流式或离心式压气机，以实现更高的压缩比。
在压气机的设计中，叶片的形状、级数、转速以及流道的设计等都会对其性能产生重要影响。
燃烧室是燃料与压缩空气混合并燃烧的地方，其性能直接关系到发动机的功率输出和燃烧效率。
新型涡轮发动机的燃烧室设计需要考虑燃料的喷射方式、燃烧组织、火焰稳定以及燃烧温度控制等诸多因素，以实现高效、稳定且低污染的燃烧过程。
涡轮则是从高温高压燃气中提取能量，驱动压气机和其他附件工作。
涡轮叶片在高温、高压和高速旋转的恶劣环境下工作，其材料和冷却技术的发展对于提高涡轮性能至关重要。
同时，涡轮叶片的气动设计也需要精确计算，以最大程度地提取燃气中的能量。
喷管的作用是将燃烧后的燃气加速排出，产生推力。
新型涡轮发动机的喷管设计通常采用收敛扩张型喷管，以实现更高的排气速度和推力。
二、新型涡轮发动机设计优化的目标与方法设计优化的目标主要包括提高发动机的推力、燃油效率、可靠性和降低污染物排放等。
为了实现这些目标，需要综合运用多种设计优化方法。
数值模拟是当前新型涡轮发动机设计中广泛应用的方法之一。
通过建立发动机的数学模型，利用计算机对气流在发动机内部的流动、燃烧和传热等过程进行模拟计算，可以快速评估不同设计方案的性能，并为优化提供依据。
气动发动机旋转阀式配气机构设计
摘要配气机构是发动机的重要机构之一，其设计好坏对发动机的性能、可靠性和寿命有着很大的影响。
现阶段我们普遍使用的是往复式顶杆气门进排气装置，其不足之处在于：1）噪音比较大；2）内燃机是自然吸气的，传统顶杆气门装置由凸轮驱动，一旦凸轮形线确定，气门最大开度和相位配合角度也随之确定。
而气动发动机进气要求压力和流量可调节，即要求进气相位可调。
所以传统顶杆气门进排气装置不能满足气动发动机的要求。
为了改善和克服传统气动发动机所采用的往复开闭气门振动大及进气角度问题，本实用新型往复式发动机的旋转阀配气机构提出了一种结构简单的旋转气门配气机构。
本实用新型配气机构采用了旋转阀，旋转阀体是一个管状回转体，安装在气缸盖中。
曲轴通过正时带轮、正时皮带带动旋转阀转动。
旋转阀进、排气道沿阀体轴向排列，阀体外圆周面开有旋转阀进、排气口，旋转阀进、排气口分别将旋转阀进气道、排气道与燃烧室连通，旋转阀进气道和旋转阀排气道分别与进气管、排气管连结。
由于采用了旋转气门，免除了配气机构的往复运动，有效减小了气门开闭的震动，使整个发动机的震动大大减小。
由于进、排气通道设计在一个旋转体中，传动件很少。
本实用新型特别适用于小型单或多缸发动机。
关键词：配气机构；顶杆气门；旋转阀AbstractThe valve train is one of the important institutions of the engine,it has a great impact in its design or bad engine performance, reliability and lifetime. At this stage, we generally use a reciprocating ejector valve intake and exhaust device, Deficiencies that it is nosie, The internal combustion engine is naturally aspirated, traditional ejector valve device is driven by the cam and cam-shaped lines to determine the maximum opening of the valve and phase matching angle also will be determined. The pneumatic engine intake requirements of pressure and flow can be adjusted that require adjustable intake phase. Therefore, the intake and exhaust device of the conventional ejector valve can not meet the requirements of the pneumatic engine.In order to improve and overcome traditional reciprocating engine used pneumatic opening and closing valve vibration and intake point, this utility model reciprocating rotary valve engine valve train has a simple structure rotating valve valve train. The gas distribution mechanism uses a rotary valve, the rotary valve element is a tubular turning body, and installed in the cylinder head. Crankshaft timing pulleys, timing belt driven rotary valve rotation. Rotary valve inlet and exhaust ports are arranged along the body axis and the outer circumference of the body surface open rotary valve into the exhaust port rotary valve intake and exhaust ports, respectively, the rotary valve inlet and exhaust ports and combustion chambers connectivity rotary valve inlet and exhaust ports of the rotary valve and the intake manifold, exhaust pipe link. Eliminates the use of a rotary valve, the reciprocating motion of the gas distribution mechanism, is effective in reducing the vibration of the valve opening and closing, and greatly reduced so that the vibration of the entire engine. As the intake and exhaust channel design in a rotating body, the drive member is very little. The utility model particularly suitable for small single-or multi-cylinder engine.Keywords:gas distribution agencies; ejector valve; rotary valve目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 配气机构的研究历程 (1)1.2 配气机构的发展 (1)1.3 配气机转轴阀机与气门机的结构及性能比较 (2)第二章配气机构的功用及组成 (3)2.1 新型配气机构的机构原理 (3)2.2 新型配气机构的功用 (3)2.3 新型配气机构的组成 (3)2.4 新型配气机构的工作原理 (4)第三章配气机构的设计 (6)3.1 新型配气机构的设计要求 (6)3.2 配气机构设计的主要任务 (6)3.3 配气机构气缸盖的设计 (6)3.3.1 气缸盖的作用 (6)3.3.2 气缸盖的设计原则 (6)3.3.3 气缸盖的结构 (7)3.3.4 气缸盖的材料 (7)3.3.5 气缸盖壁厚设计 (7)3.4 齿轮传动的计算 (8)3.4.1 选择材料、热处理方法及精度等级 (8)3.5 链轮的设计与校核 (11)3.5.1 选择材料、热处理方法及精度等级 (11)3.6 旋转轴的设计与校核 (13)3.6.1 旋转轴的结构设计 (13)3.6.2 旋转轴的校核 (14)3.7 轴承的选择与校核 (21)3.8 其他结构的设计 (22)3.8.1 法兰盘的设计 (22)3.8.2 沟槽的设计 (22)3.8.3 齿轮盒的设计 (23)3.8.4 缸头侧盖的设计 (23)第四章配气机构的配气相位 (25)4.1 进气口和排气口的设计 (25)4.2 进、排气配气相位 (26)4.2.1 进气门的配气相位 (26)4.2.2排气门的配气相位 (27)4.2.3进排气阀配气配合相位 (27)第五章配合公差的选择 (30)5.1 齿轮内孔和轴的配合 (30)5.1.1 键的选择 (30)5.1.2 齿轮与轴的配合 (31)5.2 轴和轴承的配合 (31)5.3 轴和缸盖的配合 (31)第六章三维立体图 (33)结束语 (36)参考文献 (37)致谢 (38)第一章绪论1.1 配气机构的研究历程作为发动机的重要组成部件，配气机构的研究内容从最初单纯的凸轮经验设计，发展到常将配气机构传动链当作完全刚性物体只进行运动学计算，再发展到了整个配气机构的运动学与动力学的综合研究。
气动发动机旋转阀式配气机构设计-答辩PPT
旋转阀式配气机的组成
2、进、排气轴 进、排气轴是配气机构的核心部分，它们主要控制汽缸的进排气 过程。材料45钢。如下图： 进气轴 排气轴
旋转阀式配气机的组成
3、齿轮 配气机构有两个齿轮，分别装在进、排气旋转轴上，外啮合， 负责传递动力。材料：45钢。如下图：
旋转阀式配气机的组成
4、其他组成部分 链轮：装在排气轴上，负责引进传输动力。其上有微调螺纹孔， 材料：45钢。如下图：
公差的选择
因为汽缸配合要求比较严格 ，各项精度要求高，所以公 差的选择比较严谨。 1、齿轮与轴的配合 0.018 采用基孔制过渡配合， 15 H 7( 0 ) h6( 0 0.011 ) 2、轴和缸盖的配合 采用基孔制过渡配合，
0.011 H 6( 0 ) 25 0.002 k 5( 0.007 )
配气机构工作原理图
总体的设计思路
汽缸盖外形的设计； 旋转轴外形尺寸的设计以及校核； 齿轮的设计及校核； 链轮的设计及校核； 后侧盖的结构设计； 齿轮盒的结构设计。
旋转阀式配气机的组成
1、缸盖 位于汽缸上的一部分，里面有配气机构的各部分组件，是配气 机构的架体。材料：球墨铸铁。如下图：
论文题目:旋转阀式配气机构的设计
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系统的背景及意义
背景：在能源相当紧缺的现代社会，人类对能源的需求 越来越大，而不可再生能源却越来越少，研发一种不用 燃烧燃油的发动机迫在眉睫。由此，一种新型的气动发 动机诞生了，它采用的新型的配气方式-旋转阀式，让气 动发动机得到了更好的发展。 意义： 气动发动机作为一种绿色动力,不仅可以实现真正 意义的零排放,还能对城市空气起到净化作用。与其他 “零排放”动力,如:电池、燃料电池发动机相比,对城市 大气环境的保护作用更为显著。
机械设计中的气动优化研究
机械设计中的气动优化研究在机械设计领域，气动优化研究是一项非常重要的工作。
通过对流体运动和空气动力学原理的研究，可以大大提高机械设备的性能和效率。
本文将探讨机械设计中的气动优化研究，并介绍一些常用的气动优化方法。
一、气动优化的背景和意义在机械设计中，气动力学是一个非常重要的方向。
随着科技的发展，人们对机械设备的性能和效率要求越来越高。
而气动力学作为一门研究流体运动和空气动力学原理的学科，可以为机械设计师提供很多有用的信息和指导。
气动优化的研究旨在通过改善机械设备的气流分布和阻力分布，以提高其性能和效率。
在汽车、飞机、风力发电机等领域中，气动优化已经成为一项不可或缺的工作。
通过气动优化，可以减小机械设备所受的阻力，降低能量损失，提高能源利用率。
二、常用的气动优化方法1. 数值模拟分析数值模拟分析是气动优化中最为常用的方法之一。
通过建立物理模型和数学模型，可以通过计算机模拟得到机械设备的气流分布和阻力分布。
数值模拟分析具有高精度、高效率的特点，可以大大加快气动优化的进程。
2. 实验测试实验测试是气动优化研究中不可或缺的一环。
通过搭建实验平台，可以对机械设备进行真实环境下的测试。
实验测试可以获得更加准确的结果，验证数值模拟分析的准确性。
同时，实验测试还可以发现一些数值模拟无法得到的问题和影响因素，对气动优化提供更多的信息。
3. 优化算法优化算法是气动优化中的核心内容。
通过建立数学模型和优化目标函数，可以利用优化算法搜索最优解。
常用的优化算法包括遗传算法、粒子群算法和模拟退火算法等。
这些算法可以根据不同的气动优化问题选择合适的算法进行求解。
三、气动优化的应用领域气动优化在很多领域都有广泛的应用。
以下是一些典型的应用领域。
1. 汽车工业在汽车工业中，气动优化可以减小汽车的空气阻力，提高行驶稳定性和燃油效率。
通过改进车身外形和空气流线设计，可以减小车辆在高速行驶时所受的阻力，降低空气湍流噪音，提高车辆的安全性和舒适性。
发动机配气装置改进研究
发动机配气装置改进研究第一篇：发动机配气装置改进研究发动机配气装置改进研究【摘要】配气装置不但是研究发动机的基础，也是判断发动机优劣的依据，更是发动机改进的基础，本文从发动机配气机构工作原理出发进行阐述，从进、排气道的抛光、气门打磨、凸轮轴改进等方面提出改进思路。
【关键词】发动机；配气装置；改进文章编号：ISSN1006―656X（2014）02-0116-01一、发动机配气机构的工作原理动作精确的气门是高性能发动机的基本要求，专业改进厂通常会提供不同的气门组合供消费者选择，发动机的盖章项目越多气门机构的精确度的要求就越严格，所以设定气门时必须要同时考虑与凸轮及气门摇臂的配合。
最基本的气门机构由凸轮轴、气门摇臂、气门弹簧、气门导管、气门及气门座组成。
气门机构运作的动力来源是发动机曲轴，由连接于气缸曲轴上的正时齿轮以正时链条来带动连接于凸轮轴末端的另一个正时齿轮，两个齿轮的齿数比是1：2。
也就是说，经过四个行程后曲轴转了720°，而凸轮轴只转了360°。
有了这些驱动装置，凸轮轴便能随着发动机运转而转动，而气门平时在气门弹簧的弹力作用下关闭。
当凸轮轴上的凸轮转到凸面时，由凸轮推动气门摇臂，气门便被打开，之后当凸面离开时，气门又在气门弹簧的作用下关闭。
凸轮轴转速时发动机转速的1/2。
而进、排气门也就因固定的凸轮角度而顺序工作。
（一）气门正时进气门从打开到进气之前会有延迟，若能让机气门在活塞向下运动之前先打开，则可充分利用整个的进气行程。
同时由于气流惯性，在吸气行程结束时继续保持进气门打开一段时间，可以吸入更多的混合气，从而增加容积效率。
如果排气门在排气行程尚未开始时限打开，可以减少活塞上升时的阻力，此外活塞由下而上到达上止点时，气缸内的废气并未能完全的排出，这是若将排气门的关闭时间延后，便可利用由进气门引入的新鲜混合气，将参与的废气挤出去，尽量减少因废气的残留影响发动机的动力输出。
航空发动机气动设计的优化策略
航空发动机气动设计的优化策略航空发动机被誉为现代工业“皇冠上的明珠”，其性能的优劣直接决定了飞行器的飞行速度、航程、经济性和可靠性等关键指标。
而在航空发动机的设计中，气动设计无疑是最为关键的环节之一。
气动设计的好坏直接影响着发动机的推力、效率、稳定性和耐久性等重要性能参数。
因此，不断优化航空发动机的气动设计，对于提高发动机的性能和竞争力具有至关重要的意义。
航空发动机的气动设计是一个极其复杂的系统工程，涉及到空气动力学、热力学、燃烧学、机械工程等多个学科领域的知识和技术。
在进行气动设计时，需要综合考虑各种因素，如进气道的设计、压气机的设计、燃烧室的设计、涡轮的设计以及尾喷管的设计等。
同时，还需要考虑发动机在不同工作状态下的性能要求，如起飞、巡航、爬升、下降等。
在进气道的设计方面，其主要功能是将外界的空气以尽可能小的损失引入发动机内部。
为了实现这一目标，需要优化进气道的形状和尺寸，使其能够在不同飞行速度和高度下都能有效地捕获空气，并减少气流的分离和阻力。
例如，采用先进的几何形状设计，如S 形进气道，可以有效地降低雷达反射截面积，提高飞机的隐身性能；同时，通过优化进气道内部的流动结构，如采用附面层抽吸技术，可以减少气流的摩擦损失，提高进气效率。
压气机是航空发动机中提高空气压力的关键部件。
在压气机的设计中，叶片的形状和排列方式对其性能有着重要影响。
为了提高压气机的效率和压比，通常采用先进的叶片设计技术，如三维叶片造型、掠形叶片和弯扭叶片等。
这些设计可以有效地改善气流在叶片通道内的流动状况，减少流动损失和分离，从而提高压气机的性能。
此外，还可以通过优化压气机的级数和各级之间的匹配关系，来实现更高的压比和效率。
燃烧室是航空发动机中燃料燃烧产生能量的地方。
在燃烧室的设计中，需要确保燃料能够充分燃烧，同时减少燃烧过程中的能量损失和污染物排放。
为了实现这一目标，需要优化燃烧室的形状和结构，如采用短环形燃烧室、分级燃烧技术和贫油燃烧技术等。
发动机和涡轮机的气动特性设计与优化
发动机和涡轮机的气动特性设计与优化随着现代工业的发展，发动机和涡轮机的气动特性设计与优化成为了工程界关注的热点问题。
本文将对发动机和涡轮机的气动特性设计与优化进行探讨，并提出相关的方法和技术。
一、发动机的气动特性设计与优化发动机作为机械设备的核心部件，其气动特性的设计与优化对于提高发动机的性能至关重要。
在设计发动机的气动特性时，需要考虑多个因素，包括气流、燃烧和排气等。
首先，气流的设计是发动机气动特性设计的关键。
通过合理的气流设计，可以实现气流的顺畅和高效。
例如，在气流进入发动机之前，可以采用空气滤清器等装置来过滤和净化空气，从而保证气流的质量。
另外，在气流进入内部后，可以通过进气道的优化设计，增加气流的流速和压力，提高发动机的进气效果。
其次，燃烧的设计是发动机气动特性优化的关键。
通过合理的燃烧室设计和燃料供给系统的调节，可以实现燃料的充分燃烧和高效能量释放。
例如，在燃烧室的设计中，可以采用适当的燃烧室形状和喷油器的布置，从而促进燃料与空气的混合和燃烧速度的提高。
此外，燃烧室内部的湍流和火焰传播等过程也需要进行优化，以提高燃烧效率和减少污染物的产生。
最后，排气的设计是发动机气动特性优化的关键。
通过合理的排气系统设计，可以实现废气的快速排出和减少排气阻力。
例如，可以采用优化的排气管道和涡轮增压器等装置，提高废气的排放效果和增加发动机的输出功率。
二、涡轮机的气动特性设计与优化涡轮机作为流体动力装置，其气动特性的设计与优化对于提高涡轮机的效率至关重要。
在设计涡轮机的气动特性时，需要考虑多个因素，包括叶轮的形状、流量和叶轮之间的转换等。
首先，叶轮的设计是涡轮机气动特性设计的关键。
通过合理的叶轮设计，可以实现流体的顺畅和高效。
例如，在叶轮的形状设计中，可以采用空气动力学理论和数值模拟方法，优化叶片的形状和布置，以提高叶轮的流量和流速，并减少能量损失。
其次，流量的设计是涡轮机气动特性设计的关键。
通过合理的流量控制和调节，可以实现流体动力的平衡和稳定。
配气机构动力学性能分析与优化设计
配气机构动力学性能分析与优化设计在机械工程领域，配气机构是内燃机中至关重要的组成部分。
它决定了内燃机的性能和效率。
因此，对配气机构的动力学性能进行分析和优化设计是非常重要的。
本文将探讨配气机构的动力学性能分析与优化设计的相关内容。
一、配气机构的基本原理和构成配气机构是指控制气缸进、排气门开启和关闭的机构。
它由凸轮轴、凸轮、从动件等组成。
在发动机工作过程中，凸轮轴转动带动凸轮，凸轮与从动件之间的接触和分离来控制气缸的进、排气门的开关。
配气机构的设计和调整直接影响了发动机的性能。
二、配气机构的动力学性能分析1. 运动学分析运动学分析主要研究配气机构各零件的运动规律。
通过分析凸轮轴的转动、凸轮的摆动以及从动件的运动，可以得到气缸的进、排气门的开启和关闭时间、行程以及过程的加速度等关键参数。
运动学分析为动力学分析提供了基础数据。
2. 动力学分析动力学分析研究的是配气机构各零件在运动过程中所受到的力和力矩的大小和方向。
动力学分析包括配气机构的加速、惯性力、冲击力等。
通过分析配气机构的动力学性能，可以评估其工作状态和负载情况，从而为优化设计提供依据。
三、配气机构的优化设计1. 减小惯性力减小惯性力可以降低机械的负荷和损耗，提高机械的运行效率。
通过优化凸轮的轮廓和材料选择，可以减小凸轮的质量和惯性力。
2. 提高精度配气机构的精度直接关系到发动机工作的稳定性和可靠性。
通过优化配气机构的加工工艺和装配工艺，可以提高其加工精度和动作精度。
另外，合理选择材料和热处理工艺也可以提高配气机构的抗疲劳性能和使用寿命。
3. 降低噪音和振动优化设计可以减小配气机构的噪音和振动。
采用减震装置、降低配气机构的质量和惯性矩等措施可以有效地降低噪音和振动。
4. 环境友好优化设计还应考虑环境保护因素。
选择环保材料和采用低能耗加工工艺是提高配气机构环境友好性的有效手段。
结论配气机构的动力学性能分析与优化设计可以提高内燃机的工作效率和可靠性，降低噪音和振动，保护环境。
发动机配气机构优化改进设计探析
发动机配气机构优化改进设计探析作者：孙胜军来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2016年第3期孙胜军长城汽车股份有限公司天津300462摘要发动机的配气机构所发挥的功能是按照各个气缸的工作要求对进气门和排气门以规定的实践启动或者关闭。
发动机的配气机构是否合理，与配气机构的性能密切相关，不仅可以确保发动机运行的安全可靠性，而且还能够有效地控制噪声。
要使发动机配气机构发挥良好的效能，就要对其进行改进设计。
本论文针对发动机配气机构优化改进设计展开研究。
关键词发动机；配气机构；优化设计；改进措施面对能源不断消耗，不仅使得一些不可再生能源趋于枯竭，而且还造成了环境污染。
从生态环境的角度出发，为了节约能源，并更好地保护环境，就需要着力探讨汽车能源消耗以及给环境带来的污染问题。
发动机是汽车的重要设备。
作为动力装备，发动机的燃料消耗量是非常大的，也是导致环境污染的重要根源。
要响应生态环境保护，就需要发动机输出大功率的同时，还要降低所消耗的燃料量，以避免大量地排放的污染气体。
汽车发动机中，配气机构是重要的组成部分。
发动机的动力性能如何，配气机构发挥着重要的作用。
1 发动机配气机构的现行技术发动机配气机构性能如何直接关乎到发动机的运行指标。
只有当配气机构的充气性能符合规定要求的时候，才能够确保发动机正常工作，且具有一定的可靠性。
对于高速运转且功率很大的发动机尤其如此。
如果对发动机的性能指标要求很高，就要在确保动力学性能良好的情况下提高发动机运行的可靠性。
由于发动机运行中，零件之间还会存在着摩擦性，因此，一些零件要提高质量，特别要确保零件具有耐摩擦性。
这些问题的存在，都会增加配气机构的设计难度。
（图1为发动机配气机构）配气机构的设计中，要考虑到结构的型式以及凸轮型线的设计。
根据发动机的工作需要，在配气机构的设计上，要使充气系数尽量高一些，以使各气缸在发动机运行的过程中都能够保持良好的换气状态。
在进气门的开启和关闭以及排气门的开启和关闭过程中，严格遵循科学规律来完成。
《发动机配气机构动力学分析及优化》硕士学位论文
《发动机配气机构动力学分析及优化》硕士学位论文结论内燃机配气机构是内燃机的重要组成部分，由于受高温、高压、高速的影响，使其有别于一般的凸轮机构，设计起来要复杂得多。
为提高配气机构的性能，需要对配气机构每个部分做全面、细致、深入的研究，本文正是在这一宗旨指导下，采用多质量模型对内燃机配气机构进行了动力学分析。
与单质量模型相比，多质量模型不仅可以对气门的动态响应情况进行分析，而且可以对气门系各个部件如凸轮轴、摇臂轴、气门座、气门杆的运动情况及受力情况进行分析，从而对各个部件的强度进行校核，对气门系传动链的薄弱环节进行强化。
为了分析配气机构运动过程中产生的各种动力学现象，并用来解决工程中的实际问题，针对类似于CA488发动机结构的配气机构建立了四质量模型。
研制了气门摩擦磨损试验台，可以用来分析488、6102、6110三种发动机配气机构的运动状态。
落座冲击力是影响气门摩擦磨损的主要因素，本文分析了影响落座冲击力的主要因素，并通过理论计算给出了落座冲击力与凸轮轴转速、气门间隙之间的关系。
论文完成的工作有如下几个方面：1.本文根据气门与气门座之间的冲击力作用，设计了一种可用来测量气门副冲击疲劳磨损的动力学模型，可测量CA488、6102、6110三种机型配气机构的疲劳磨损状况。
采用该模型对6102配气机构进行测试，测试结果验证了理论计算结果的准确性。
2.参考已有的配气机构动力学计算模型，建立了一种合适的动力学模型，对运动质量进行了合理的划分，使计算出的数值更加符合实际的配气机构运动情况。
能够计算出气门与气门座动态接触过程的状态参数，即接触力和接触变形。
将本模型应用于测试6102发动机配气机构的试验台进行了实际模拟计算，得出了气门加速度的变化规律，在各种转速下的气门落座冲击力随凸轮轴转速的变化，以及落座冲击力随凸轮轴转速与气门间隙的变化规律。
3.理论计算与实测结果都表明，发动机转速存在一理论上限值，当转速超过这一数值后，不仅落座冲击力急剧增大，而且气门还会发生反跳现象，这对配气机构的正常工作是不利的，因而在工作过程中，应尽量避免在极限转速附近工作，而且在发动机设计过程中就应考虑到这一问题，使设计转速38低于极限转速。
航空发动机气动优化与操纵特性分析研究
航空发动机气动优化与操纵特性分析研究引言：航空发动机是飞机飞行的核心动力装置，对其气动优化和操纵特性的研究具有重要意义。
航空发动机的气动优化可以提高燃烧效率、减少排放，同时降低噪声和振动水平；而操纵特性的分析则能够确保发动机在各个工况下的稳定性和可控性，保证飞机的飞行安全性。
一、航空发动机气动优化1. 气动外形设计航空发动机的外形设计是气动优化的重要环节。
在设计过程中，需要考虑发动机的外形和布局对气体流动的影响，以确保充分利用来流空气，并减小流动阻力。
通过流场模拟分析和控制表面改进等方法，可以优化发动机的外形设计，从而提高发动机的气动性能。
2. 燃烧过程优化燃烧过程是航空发动机中关键的能量转换过程，对燃烧效率的优化具有重要意义。
研究人员可以通过调整燃烧器结构和燃料喷射参数，改善燃烧效率，减少未燃烧物质的排放。
此外，使用先进的燃烧室设计和燃烧控制技术，能够提高航空发动机的燃烧效率和可靠性。
3. 噪声和振动控制航空发动机的噪声和振动是环境保护和飞行安全的重要影响因素。
优化航空发动机的气动设计和减震结构设计，可以减少噪声和振动的产生。
此外，采用先进的降噪技术和振动控制技术，如音屏障、振动吸收和减振装置等，能够有效降低航空发动机的噪声和振动水平。
二、操纵特性分析1. 发动机的稳定性分析发动机的稳定性是保证飞机正常运行的基础。
通过对发动机的稳定性进行分析和评估，能够提前发现和解决发动机在运行过程中可能出现的问题。
稳定性分析的主要内容包括振动特性、动力特性和传热特性等方面。
研究人员可以通过数值计算和试验验证的方法，分析发动机的稳定性，为发动机的操纵特性提供可靠的基础数据。
2. 发动机的可控性分析航空发动机的可控性是指在各种工况下的操纵能力和响应特性。
通过分析发动机的可控性，可以评估其对飞机的实时响应能力和操纵性能。
可控性分析的关键包括发动机的动态响应、推力调整特性和瞬态响应等方面。
研究人员可以通过实验和数值模拟等方法，综合考虑发动机内外部因素，来分析发动机的可控性，以确保飞机在各种操作条件下的安全性和可操作性。
航空发动机的气动设计优化
航空发动机的气动设计优化航空发动机被誉为“工业之花”，是现代工业中最复杂、最精密的产品之一。
而在航空发动机的设计中，气动设计优化起着至关重要的作用。
它直接影响着发动机的性能、效率、可靠性和经济性。
要理解航空发动机的气动设计优化，首先得明白航空发动机的工作原理。
简单来说，航空发动机通过吸入大量的空气，与燃料混合燃烧，产生高温高压的气体，然后这些气体高速喷出，产生向前的推力。
在这个过程中，气体的流动和相互作用极其复杂，涉及到流体力学、热力学等多个学科领域的知识。
气动设计优化的目标就是要让气体在发动机内部的流动更加顺畅、高效，从而提高发动机的性能。
这包括提高推力、降低油耗、减少噪音和排放等多个方面。
为了实现这些目标，设计师们需要考虑众多因素。
比如，进气道的设计就非常关键。
进气道要能够有效地将外界的空气引入发动机，并且保证气流的速度、压力和方向符合发动机的要求。
如果进气道设计不合理，可能会导致气流的分离、漩涡等问题，从而影响发动机的性能。
压气机也是一个重要的部件。
它的作用是对进气道引入的空气进行压缩，提高气体的压力。
压气机的叶片形状、数量、间距等参数都会对其性能产生影响。
通过优化这些参数，可以提高压气机的压缩效率，减少能量损失。
涡轮则是将燃烧后的高温高压气体的能量转化为机械能的部件。
涡轮叶片的设计需要考虑气体的温度、压力、速度等因素，以确保能够有效地吸收气体的能量，同时保证叶片的强度和可靠性。
在进行气动设计优化时，设计师们通常会采用数值模拟的方法。
利用计算机软件对发动机内部的气体流动进行模拟，分析不同设计方案下的气流情况，从而筛选出最优的设计。
这种方法大大提高了设计效率，降低了研发成本。
然而，数值模拟也并非完美无缺。
它需要依赖精确的数学模型和边界条件，而且对于一些复杂的流动现象，模拟结果可能存在一定的误差。
因此，实验研究仍然是不可或缺的。
通过在风洞等实验设备中对发动机部件进行测试，可以获得更加准确的气流数据，为设计优化提供有力的支持。
气动装配系统设计与优化
气动装配系统设计与优化气动系统是一种广泛应用于工业领域的传动系统，其具有速度快、反应灵敏、成本低等优点，是工厂自动化生产线上的重要组成部分。
在生产线上，气动装配系统类似于人体的神经系统，负责传输动力和控制信号，完成各个工作站之间的协同工作。
气动装配系统的设计与优化直接关系到生产线的效率、质量和可靠性，因此，对于气动装配系统的设计与优化，需进行深入研究和实践探索。
气动装配系统设计的基本原理气动装配系统的设计需要考虑各种因素，如其应用场合、工艺流程、工作方式、工作压力、位置精度、稳定性等。
一般来说，气动装配系统的设计应根据产品的特性属性和装配要求，选用符合要求的气动元件，如气缸、阀门、管道等，并实现气动元件之间的良好相互配合，确保气路畅通，系统运行平稳。
1.气路设计气路设计是气动系统设计的基础。
在气路设计中，需要考虑气路长度、孔径和流量等因素。
通常，气路长度和孔径越短小，气路内的压力损失就会越小，气路的效率就越高。
同时，气路流量也应是满足设计要求的，通常应保证各个气路之间的匹配性，避免拥挤而导致气体缺口。
2.元器件选择元器件的选择取决于气路的性质和功能要求。
例如，减压阀和安全阀可以控制系统的压力和防止系统超压；气管、气缸和蓄气器用于实现动力传输和设备运动；节流阀和速控阀可以调节气体流量和实现控制作用。
为实现更高效的装配工作，还可以使用特殊装置，如气钻、气动插销、卡盘等，来完成精细加工和部件安装工作。
3.结构组成传动结构的设计是气动装配系统设计中另一个重要的组成部分。
根据不同的传动和精度要求，可以采用各种不同的气动驱动结构和气动传感结构。
在装配工作中，需要保证气动传动结构的协同工作，从而实现气动装配系统的稳定、可靠、高效运行。
气动装配系统的优化在实际生产过程中，气动装配系统的性能和效率往往会受到许多因素的影响。
为此，需要对气动装配系统进行优化，以提高其工作效率和稳定性。
1. 优化气体流动性能气体管道中存在压力损失现象，压力损失会影响气动装配系统的性能和效率。
发动机配气机构优化改进设计的开题报告
发动机配气机构优化改进设计的开题报告一、选题背景近年来，发动机配气机构优化改进的研究越来越受到关注。
随着汽车市场的不断扩大和环保要求的加强，对发动机的性能和燃烧效率要求也越来越高。
发动机配气机构在发动机中起着举足轻重的作用，它直接影响发动机的输出性能和燃油经济性。
二、研究目的本文旨在通过对现有的发动机配气机构进行分析和探究，找出其不足之处，针对这些不足之处进行改进设计，提高发动机的性能和燃油经济性。
具体目标包括：1. 深入分析和了解现有的发动机配气机构的结构和工作原理；2. 分析现有发动机配气机构的不足之处，如能量损失、排放问题等；3. 针对不足之处提出改进设计方案，并进行数值模拟计算；4. 在实验台上验证改进设计方案的优越性。
三、研究内容1. 发动机配气机构的基本结构和工作原理；2. 发动机配气机构的性能参数的计算和分析，如升程、开启面积、阀门速度等；3. 分析现有发动机配气机构的不足之处，如能量损失、排放问题等；4. 针对现有的不足之处提出改进设计方案，并进行数值模拟计算；5. 实验台上验证改进设计方案的优越性。
四、研究方法1. 文献研究法：通过查询相关的文献资料，了解发动机配气机构的基本结构和工作原理；2. 数值模拟法：利用 CATIA、Ansys 等软件，对改进设计方案进行数值模拟计算；3. 实验研究法：在实验室的发动机试验台上，对改进设计方案进行性能测试，验证其优越性。
五、论文结构本文共分为五个部分：1. 绪论：介绍发动机配气机构优化改进的背景和目的；2. 相关理论：介绍发动机配气机构的基本结构和工作原理，以及性能参数的计算和分析方法；3. 现有发动机配气机构的不足之处：对现有发动机配气机构的能量损失、排放问题等进行分析；4. 针对现有不足之处的改进设计方案：设计改进方案，并进行数值模拟计算；5. 实验研究：在实验室的发动机试验台上，对改进设计方案进行性能测试，并与原型实验进行对比。
六、预期成果1. 对发动机配气机构的基本结构和工作原理有深入的了解；2. 对现有发动机配气机构的不足之处有清晰的认识；3. 提出改进设计方案，并进行数值模拟计算；4. 在实验室中验证改进设计方案的优越性；5. 有望为更好地理解和改进发动机配气机构的性能和燃油经济性提供新思路。
发动机配气机构优化改进设计探析
发动机配气机构优化改进设计探析摘要：发动机是汽车的基本部件之一，被称为汽车的“心脏”。
发动机最重要的部分是发动机的配气机构。
发动机的配气机构对发动机的外观、动力和经济性有着非常重要的影响。
因此，为了满足汽车发动机的要求，必须对汽车的配气机构进行改进。
凸轮型面和配气相位的合理设计应利用现代高科技技术，利用凸轮型面相关系数、凸轮、挺杆接触应力、气门开度、凸轮弯曲半径等数据和技术分析来实现凸轮效率。
造型线与配气相的连接提高了汽车发动机的性能和质量。
发动机配气的功能是根据每个气缸的工作要求启动或关闭进配气和排配气。
发动机配气机构的合理与否与配气机构的性能密切相关，既保证了发动机运行的安全性和可靠性，又能有效地控制噪声。
有必要改进发动机配气机构的设计。
本文研究了发动机配气机构的优化与改进。
关键词：发动机；配气机构；优化改进设计；探析0引言面对持续的能源消耗，一些不可再生能源不仅会枯竭，还会造成环境污染。
从生态学的角度来看，为了节约能源，更好地保护环境，必须关注汽车的能耗及其对环境的污染。
发动机是汽车的重要设备，发动机具有非常高的燃油消耗量，也是环境污染的重要来源。
为了响应生态保护，发动机必须在产生高能量的同时降低燃油消耗，以避免排放大量污染性气体。
配气机构是汽车上的重要部件。
就发动机的能量性能而言，配气机构起着重要作用。
1发动机配气机构的现行技术发动机配气机构的性能直接关系到发动机的工作指标。
只有当配气机构的膨胀性能满足规定要求时，才能保证发动机的正常运行，并具有一定的可靠性。
这对于高速和强大的发动机尤其如此。
如果发动机品质因数非常高，则必须提高发动机运行的可靠性，同时确保良好的动态性能。
发动机运转时，各部件之间仍存在摩擦，因此有些部件需要改进，特别是当部件存在摩擦阻力时，这些问题的存在将增加配气机构设计的难度。
设计配气机构时，应考虑结构类型和外形。
根据发动机运行要求，在设计配气机构时，应尽可能提高膨胀系数，使发动机运行时各缸能保持良好的空气交换。
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本文引用格式：杨靖，陶文祝，何联格，等．气动发动机配气机构设计及优化研究［Ｊ］．重庆理工大学学报（自然科学），２０１９，３３（７）：１－１１． Ｃｉｔａｔｉｏｎｆｏｒｍａｔ：ＹＡＮＧＪｉｎｇ，ＴＡＯＷｅｎｚｈｕ，ＨＥＬｉａｎｇｅ，ｅｔａｌ．ＴｈｅＶａｌｖｅｔｒａｉｎＤｅｓｉｇｎａｎｄＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆａｎＡｉｒｐｏｗｅｒｅｄＥｎｇｉｎｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ
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ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ），２０１９，３３（７）：１－１１．
气动发动机配气机构设计及优化研究
杨 靖１ａ，１ｂ，陶文祝１ａ，１ｂ，何联格１ａ，１ｂ，薛清华２，罗贤芳１ａ，１ｂ，杨 东１ａ，１ｂ
（１．重庆理工大学 ａ．车辆工程学院；ｂ．汽车零部件先进制造技术教育部 重点实验室，重庆 ４０００５４；２．重庆开物工业有限公司，重庆 ４０１３３１）
摘 要：基于节能减排的需求，将某柴油机开发为 １２０ｋＷ 活塞式大排量气动发动机。提出 了一种全新的运用高压气阀、换气阀及排气阀三气阀配气型式的结构，以配合四冲程气动发动 机工作过程。为了平衡零件温度并尽量减少压缩负功，配气机构的设计成为气动发动机研发的 核心。换气及排气采用了凸轮驱动形式，运用 ＡＶＬＥｘｃｉｔｅＴｉｍｉｎｇＤｒｉｖｅ建立了配气机构分析模 型，并进行了凸轮型线设计。高压气阀考虑到密封、气量调节及驱动力等因素后，采用了同心三 层旋转与摆动相结合、利用锥面密封的气阀结构方案。对三气阀的合理匹配进行了多目标优 化，找出了合适的配气相位。仿真及台架试验结果表明：利用传统柴油机设计改造，可快速成功 地改型为气动发动机，所设计的三气阀配气机构可靠性高。三气阀气动发动机功率完全达到设 计要求，最高能量转换效率达到 ５５％，从而验证了本研究方案的可行性和有效性。 关 键 词：气动发动机；凸轮设计；配气相位；气耗率；转换效率 中图分类号：Ｕ４６４．１３４＋．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－８４２５（２０１９）０７－０００１－１１
第 ３３卷 第 ７期
重 庆 理 工 大 学 学 报（自然科学）
２０１９年 ７月
Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．７
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）
Ｊｕｌ．２０１９
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（ｚ）．２０１９．０７．００１
ｔｒａｉｎｂｅｃｏｍｅｓｔｈｅｍｏｓｔｅｓｓｅｎｔｉａｌｐａｒｔｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅａｉｒｐｏｗｅｒｅｄｅｎｇｉｎｅ．Ｔｈｅｅｘｃｈａｎｇｅ
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收稿日期：２０１９－０３－２２
基金项目：重庆市科学 技 术 委 员 会 基 础 与 前 沿 研 究 一 般 项 目 （ｃｓｔｃ２０１７ｊｃｙｊＡＸ０１２０）；重 庆 市 研 究 生 科 研 创 新 项 目 （ＣＹＳ１８３０３）
作者简介：杨靖，女，教授，博士生导师，主要从事发动机性能开发及整机匹配搭载研究，Ｅｍａｉｌ：ｙａｎｇｊｉｎｇ１０＠ｖｉｐ．ｓｉｎａ． ｃｏｍ；通讯作者 陶文祝，男，硕士研究生，主要从事发动机配气机构分析及优化研究，Ｅｍａｉｌ：１０５９２１４１９２＠ ｑｑ．ｃｏｍ。
ＴｈｅＶａｌｖｅｔｒａｉｎＤｅｓｉｇｎａｎｄＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆａｎＡｉｒｐｏｗｅｒｅｄＥｎｇｉｎｅ
ＹＡＮＧＪｉｎｇ１ａ，１ｂ，ＴＡＯＷｅｎｚｈｕ１ａ，１ｂ，ＨＥＬｉａｎｇｅ１ａ，１ｂ，ＸＵＥＱｉｎｇｈｕａ２， ＬＵＯＸｉａｎｆａｎｇ１ａ，１ｂ，ＹＡＮＧＤｏｎｇ１ａ，１ｂ
（１．ａ．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＶｅｈｉｃｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｂ．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＰａｒｔｓＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００５４，