[發(fā)明專利]進(jìn)氣凸輪及其型線設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810146913.2
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108397251B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐陽憲林;黃賢龍;曾小春;段翔;陳劼
• 申請（專利權(quán)）人: 江鈴汽車股份有限公司
• 主分類號: F01L1/08
• 分類號: F01L1/08;G06F30/17;G06F119/14;G06F119/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 何世磊

一種進(jìn)氣凸輪及其型線設(shè)計(jì)方法，該方法包括：采用熱力學(xué)計(jì)算方法，通過發(fā)動(dòng)機(jī)性能模擬計(jì)算，確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門的延遲關(guān)閉角度；采用運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算方法，根據(jù)所述延遲關(guān)閉角度，計(jì)算所述進(jìn)氣凸輪的加速度曲線，并對所述加速度曲線進(jìn)行二次積分，得到所述進(jìn)氣凸輪的凸輪型線；對所述凸輪型線進(jìn)行校核，并通過調(diào)整所述延遲關(guān)閉角度來調(diào)整所述凸輪型線，以使所述凸輪型線滿足所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能要求和熱力學(xué)性能要求。本發(fā)明通過對發(fā)動(dòng)機(jī)性能模擬計(jì)算，并采用動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)的分析方法設(shè)計(jì)一種適用于阿特金森循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣凸輪。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣凸輪及其型線設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

隨著能源形式的逐步惡化，油耗法規(guī)的日益嚴(yán)格，國內(nèi)乘用車市場用戶對車輛的油耗更加關(guān)注，提升汽油機(jī)的效率成為了汽油機(jī)發(fā)展的迫切問題。隨著市場需求的提高，發(fā)動(dòng)機(jī)也不斷發(fā)展，在傳統(tǒng)的奧托循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上，發(fā)展出阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。

奧托循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是壓縮比與膨脹比一致。而阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)通過延遲關(guān)閉進(jìn)氣門來減小汽油機(jī)排量，使膨脹比大于壓縮比，減少泵氣損失，可以有效提高熱效率。但是，從傳統(tǒng)的奧托循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展至阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，可采用進(jìn)氣門延遲關(guān)閉技術(shù)實(shí)現(xiàn)。為了使阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到理想的熱效率，需重新設(shè)計(jì)進(jìn)氣凸輪，達(dá)到理想的氣門延遲關(guān)閉角度。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述狀況，針對現(xiàn)有技術(shù)中的通過進(jìn)氣凸輪控制達(dá)到實(shí)現(xiàn)阿特金森循環(huán)的問題，提供一種進(jìn)氣凸輪及其型線設(shè)計(jì)方法。

一種進(jìn)氣凸輪的型線設(shè)計(jì)方法，所述進(jìn)氣凸輪應(yīng)用于阿特金森循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，所述方法包括：

采用熱力學(xué)計(jì)算方法，通過發(fā)動(dòng)機(jī)性能模擬計(jì)算，確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門的延遲關(guān)閉角度；

采用運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算方法，根據(jù)所述延遲關(guān)閉角度，計(jì)算所述進(jìn)氣凸輪的加速度曲線，并對所述加速度曲線進(jìn)行二次積分，得到所述進(jìn)氣凸輪的凸輪型線；

對所述凸輪型線進(jìn)行校核，并通過調(diào)整所述延遲關(guān)閉角度來調(diào)整所述凸輪型線，以使所述凸輪型線滿足所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能要求和熱力學(xué)性能要求。

進(jìn)一步的，上述型線設(shè)計(jì)方法，其中，所述采用運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算方法，根據(jù)所述延遲關(guān)閉角度，計(jì)算所述進(jìn)氣凸輪的加速度曲線的步驟包括：

將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)簡化為單質(zhì)量振動(dòng)模型，并根據(jù)所述延遲關(guān)閉角度進(jìn)行動(dòng)力學(xué)計(jì)算，得到所述凸輪的加速度曲線。

進(jìn)一步的，上述型線設(shè)計(jì)方法，其中，所述對所述凸輪型線進(jìn)行校核，并通過調(diào)整所述延遲關(guān)閉角度來調(diào)整所述凸輪型線，以使所述凸輪型線滿足所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能要求和熱力學(xué)性能要求的步驟包括：

根據(jù)所述配氣機(jī)構(gòu)的各個(gè)部件的質(zhì)量、剛度特性和阻尼特性，建立所述配氣機(jī)構(gòu)的多質(zhì)量振動(dòng)模型；

根據(jù)所述多質(zhì)量振動(dòng)模型確定所述凸輪型線是否滿足所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能要求；

當(dāng)所述凸輪型線滿足動(dòng)力學(xué)性能要求時(shí)，通過配氣機(jī)構(gòu)計(jì)算得到實(shí)際延遲角度；

根據(jù)所述實(shí)際延遲角度進(jìn)行熱力學(xué)計(jì)算，并判斷熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果是否滿足所述發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力學(xué)性能要求；

若否，在預(yù)設(shè)的幅度范圍內(nèi)調(diào)整所述延遲關(guān)閉角度，并返回執(zhí)行計(jì)算加速度曲線的步驟，直至所述熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果滿足所述熱力學(xué)性能要求。

進(jìn)一步的，上述型線設(shè)計(jì)方法，其中，所述根據(jù)所述多質(zhì)量振動(dòng)模型確定所述凸輪型線是否滿足所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能要求的步驟之后還包括：

當(dāng)所述凸輪型線不滿足動(dòng)力學(xué)性能要求時(shí)，在所述預(yù)設(shè)的幅度范圍內(nèi)調(diào)整所述延遲關(guān)閉角度，并返回執(zhí)行計(jì)算加速度曲線的步驟，直至所述凸輪型線滿足所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能要求。