位置在下图部位材料的屈服极限为，对照上面的结果发动机转速时，安全系数为即续仿真分析结果准确可靠的基础和前提。部分零部件的模型质量和实际质量统计表见表表零部件质量参数对照表序号零部件名称模型质量实际质量备注排气门均含气门锁夹和气门弹簧座进气门气门调整螺钉气门调整螺母气门摇臂图发动机配气机构的实体装配气门弹簧未建模零部件实体建模完成并确认无误后，就可进行实体装配建模。图所示为严格按照产品图纸完成的实体装配。考虑到摩托车发动机的气门间隙只有，因此建立虚拟装配体时忽略不计按无间隙处理了，即气门调整螺钉的球面与气门杆的端面直接采用了相切约束。装配体完成后，可以利用软件提供的对测量工具对些关键部位进行测量，用以验证模型的正确性，同时也可以获得些综合信息。例如现代内燃机气门弹簧都采用内外双弹簧，每根弹簧都采用变节距结构，以充分利用空间，在有效保证弹力的同时减少共振。般的设计准则是弹簧力值压缩量曲线图上的拐点就在配气机构自由状态时气门弹簧的长度处，点设计在气门最大升程处取进排气门最大升程中哪个大按哪个的数据。发动机配气机构气门弹簧参数见表。实体建模后，从模型上测量得到的点处装配体上相关数据值和图纸要求值对比见表。表气门弹簧参数序号项目气门外弹簧气门内弹簧弹簧自由长度点长度点长度和点的长度差表点气门弹簧长度点要求气门外弹簧气门续时间按保证凸轮轴正好转动周确定。为保证有足够的仿真精度，同时方便后续分析计算，圆周按帧处理,即不到半度就计算次。再将其它的参数全部定义完成之后就可以进行仿真分析，仿真分析过程由软件智能完成，软件第步首先计算整个系统的自由度，如果自由度为零，进行运动学分析。如果自由度不为零，则软件通过分析初始条件，自动判定是进行动力学分析还是进行静力学分析。然后进行仿真分析，分析完成后按要求输出参数的数据曲线表格或生成实时动画。进行发动机各种不同转速下的仿真，可得到各种转速下的气门升程速度加速度摇臂和气门间碰撞力摇臂与凸轮的接触力气门落座碰撞力等。以及些不常用的参数凸轮压力角，凸轮相对轮心滑动位移，凸轮和摇臂相对滑动速度加速度，摇臂相对接触曲线圆心滑动位移，摇臂气门相对滑动位移速度加速度等。发动机转速凸轮轴运转周时间为时的分析结果气门升程和配气相位图发动机个工作循环内进排气门升程曲线粗线为排气门升程细线为进气门升程表气门升程分析计算表序号项目进气门排气门仿真结果设计值仿真结果设计值最大气门升程气门升程时刻配气相位丰满系数接触力和冲击力图进气门惯性力图中粗线和气门弹簧力图中细线内弹簧装配体实测图纸要求装配体实测图纸要求进气门排气门动力学分析在实体模型的基础上定义后续仿真分析过程所需要的各种参数部件如固定件运动件约束如平动副转动副凸轮副等运动副移动转动的相对运动力如弹簧力阻尼力冲击力等以及必要的参考坐标系等就建立了分析模型。分析模型创建完成后就可以利用分析软件中的仿真分析命令进行各种仿真分析，从而获得各种结果。而且可以很方便改变各种初始条件，进行多参数或多方案比较，这也力与气门弹簧力的合力在整个运动过程中均大于，因此可以保证气门在运动过程中气门与气门调整螺钉之间不发生飞脱。表气门摇臂与凸轮的接触情况序号项目进气门排气门备注作用力开始为零飞脱的时刻仿真得到飞脱后又开始接触的时刻又开始接触瞬间的冲击力飞脱持续时间由仿真数据计算得到飞脱持续时间占整周运动时间的比例仿真分析表明改型发动机在时开始出现气门摇臂与凸轮飞脱情况，但持续的时间非常短。仅仅从计算机屏幕上显示的仿真动画上无法看到飞脱。当发动机到达时从计算机屏幕就可以看到非常明显的飞脱现象。有限元分析各种有限元分析软件的使用流程基本相同，简单来说可分成三个阶段，前处理处理和后处理。前处理是建立有限元分析模型，完成单元网格划分后处理则是采集处理分析结果，使用户能简便提取信息，了解计算结果。顶置凸轮配气机构中气门摇臂的工作条件运动情况和受力状况都较为复杂。运动过程中的角速度和角加速度都很高。它是个双臂杠杆，两臂都承受较大弯曲应力，摇臂的结构设计要求在最轻的重量下有最好的强度刚度和固有频率大于,因此气门摇臂是安全的，但设计余量已经不大。发动机转速的，安全系数为即小于,因此气门摇臂是不安全的。但从动力学分析的结果看，最大受力极限持续的时间极短，发动机仍可以工作实机试验也证明了这点，但不应在此转速下持续工作。结论从多体动力学分析和有限元分析的结果来看，该型发动机最大功率转速定在是非常合适的，但设计安全余量不大，这充分体现了日本产品先进的设计水平。三后记因为发动机为单顶置凸轮轴单进气门单排气门型配气机构，总体刚度和零部件刚度都很大，因此本文分析中将其配气机构及其零部件全部按刚体处理，但是如果要将该方法运用于分析其它发动机时，则应考虑具体机型的实际情况，将刚度较小的零部件如多气门发动机中的叉型摇臂多缸发动机的细长凸轮轴等或结构多缸发动机的气门摇臂支座部位按柔体处理，先用有限元分析获得柔体参数也就是中性文件，将其加入到刚体系统中，再进行多体动力学仿真分析，不然仿真分析得到的结果将与实际情况偏差很大。基本流程见下图由软件完成建模由有限元软件完成应力应变分析和模态分析输出有限元分析结果文件文件质量参数机械动力学仿真分析输出动力学仿真分析结果零部件的运动关系和相互作用，因此大多数采用字形或工字形的断面。固有频率分析节点数为单元数为自由度为表气门摇臂模态分析结果模态号频率赫兹周期秒由频率分析数据可以看出气门摇臂的固有频率为，远远高于凸轮轴的转速范围。静力分析结果静力分析的工况取为发动机转速和两种情况。由动力学分析可以确定和两种情况下气门摇臂受力的极限情况，数据汇总如表表气门摇臂受力发动机转速气门摇臂在气门侧受力最大值气门摇臂在凸轮侧受力最大值将上述载荷加载在气门摇臂相应受力面上，并在气门摇臂上与摇臂轴配合表面上添加不可移动的约束条件，同时确认材料认为合金钢完成网格划分，就可以进行静力分析，分析后可以得到应力应变等结果表气门摇臂静力分析结果发动机转速气门摇臂上的最大应力气门摇臂上的最小应力最大应力是虚份涂料因其可挥发成份少固化速度快施工性能好必将成为发展的趋势。另外，环氧树脂涂料聚氨脂涂料由于具有较高的机械强度和粘接力加工改性易等特点，其防腐性能应用范围也会进步得到提高和扩大。参考文献贾东红，高桐生汽油机废气涡轮增压中些问题的探讨小型内燃机王恩华，周明可变涡轮增压器与发动机匹配分析车用发动机吴明新型涡轮增压直喷汽油机汽车维修张玉华欧洲青睐汽油机增压车用发动机，等改善汽油机燃油经济性的先进涡轮增压技术国外内燃机邱卓丹，张洪涛柴油机微粒排放后处理技术的研究现状及发展趋势小型内燃机与摩托车仁,,,。被评为年最有影响力的发动机。结合涡轮增压，拥有性能高和油耗低的特点据报道，欧洲的汽车制造商和零部件供应商正将汽油机涡轮增压器视为降低排放的有效武器，有内燃机年月望使该产品在欧洲的需求剧增。通过引人涡轮增压器，汽车制造商可以提供较小排量的汽油机。与现有的同类产品相比，这种发动机的性能持平或更高，而油耗量较低加七车辆质量的减轻，可帮助欧洲的汽车制造商实现他们对欧盟的保证，即年，乍辆的平均值为岁。博格华纳公司和霍尼韦尔公司希望到年，欧洲的汽油机中大概有为涡轮增压发动机。日本马自达汽车公司日前宣布，该公司成功开发了排量为的直喷式涡轮增压汽油机，命名为，并装备在马自达轿车上。发动机的缸径为，行程，压缩比，最高输出功率为，最大功率转速，最大扭矩，最大扭矩转速，总排气量。该发动机通过配合使用直喷系统和涡轮增压器，增大了低中速区的扭矩，也提高了高功率输出时的动力性能。直喷系统以最大的高压向缸内喷射燃料，通过利用气化吸热，强化缸内冷却效果，提高了混合气体的填充效率。通过鉴定，马自达作为台超低排放的汽车，其废气排放只有年日本排放标准的，超过年燃油经济标准。等学者对年内批量生产涡轮增压和自然吸气的发动机车辆进行了比较，结果表明涡轮增压发动机带来燃油经济性收益。经其他实验型发动枷车辆严格背对背比较得出的数据表明，涡轮增压发动机在燃油经济性方面有的收益。相同功率情况下，除了燃油经济性收益外，涡轮增压发动机在排量方面可缩小约。成本估算表明，尽管增加了涡轮增压器的成本，涡轮增压的排量缩小的缸发动机可比相同功率的相当的或更大的发动机节约成本美元左右。相同的基本型发动机可以涡轮增压至不同的增压度，以开发出更宽广的标定功率范围。这种策略用相同的基本型发动机替代几个发动机系列，可以产生显著的成本效益。汽油机增压易发生爆燃。增压使压缩终了混合气的温度压力趋于升高，致使爆燃的倾向增大。汽油机由于受爆燃限制，压缩比较低，因而造成膨胀不充分，致使排气温度较高，热效率下降。汽油机增压热负荷大。汽油机混合气的浓度范围窄过量空气系数二，燃烧时的过量空气少，造成单位数量混合气的发热量大。同时，汽油机又不能通过提高气门重叠角加大扫气来冷却受热零件如气门燃烧室等，造成汽油机在增压后的热负荷偏高。汽油机增压后热负荷大又促使爆燃倾向的发生。汽油机与增压器匹配困难。与柴油机相比，汽油机的转速范围宽，从低速到高速混合气质量位置在下图部位材料的屈服极限为，对照上面的结果发动机转速时，安全系数为即续仿真分析结果准确可靠的基础和前提。部分零部件的模型质量和实际质量统计表见表表零部件质量参数对照表序号零部件名称模型质量实际质量备注排气门均含气门锁夹和气门弹簧座进气门气门调整螺钉气门调整螺母气门摇臂图发动机配气机构的实体装配气门弹簧未建模零部件实体建模完成并确认无误后，就可进行实体装配建模。图所示为严格按照产品图纸完成的实体装配。考虑到摩托车发动机的气门间隙只有，因此建立虚拟装配体时忽略不计按无间隙处理了，即气门调整螺钉的球面与气门杆的端面直接采用了相切约束。装配体完成后，可以利用软件提供的对测量工具对些关键部位进行测量，用以验证模型的正确性，同时也可以获得些综合信息。例如现代内燃机气门弹簧都采用内外双弹簧，每根弹簧都采用变节距结构，以充分利用空间，在有效保证弹力的同时减少共振。般的设计准则是弹簧力值压缩量曲线图上的拐点就在配气机构自由状态时气门弹簧的长度处，点设计在气门最大升程处取进排气门最大升程中哪个大按哪个的数据。发动机配气机构气门弹簧参数见表。实体建模后，从模型上测量得到的点处装配体上相关数据值和图纸要求值对比见表。表气门弹簧参数序号项目气门外弹簧气门内弹簧弹簧自由长度点长度点长度和点的长度差表点气门弹簧长度点要求气门外弹簧气门续时间按保证凸轮轴正好转动周确定。为保证有足够的仿真精度，同时方便后续分析计算，圆周按帧处理,即不到半度就计算次。再将其它的参数全部定义完成之后就可以进行仿真分析，仿真分析过程由软件智能完成，软件第步首先计算整个系统的自由度，如果自由度为零，进行运动学分析。如果自由度不为零，则软件通过分析初始条件，自动判定是进行动力学分析还是进行静力学分析。然后进行仿真分析，分析完成后按要求输出参数的数据曲线表格或生成实时动画。进行发动机各种不同转速下的仿真，可得到各种转速下的气门升程速度加速度摇臂和气门间碰撞力摇臂与凸轮的接触力气门落座碰撞力等。以及些不常用的参数凸轮压力角，凸轮相对轮心滑动位移，凸轮和摇臂相对滑动速度加速度，摇臂相对接触曲线圆心滑动位移，摇臂气门相对滑动位移速度加速度等。发动机转速凸轮轴运转周时间为时的分析结果气门升程和配气相位图发动机个工作循环内进排气门升程曲线粗线为排气门升程细线为进气门升程表气门升程分析计算表序号项目进气门排气门仿真结果设计值仿真结果设计值最大气门升程气门升程时刻配气相位丰满系数接触力和冲击力图进气门惯性力图中粗线和气门弹簧力图中细线内弹簧装配体实测图纸要求装配体实测图纸要求进气门排气门动力学分析在实体模型的基础上定义后续仿真分析过程所需要的各种参数部件如固定件运动件约束如平动副转动副凸轮副等运动副移动转动的相对运动力如弹簧力阻尼力冲击力等以及必要的参考坐标系等就建立了分析模型。分析模型创建完成后就可以利用分析软件中的仿真分析命令进行各种仿真分析，从而获得各种结果。而且可以很方便改变各种初始条件，进行多参数或多方案比较，这也