配气机构动力学分析：多质量模型与磨损优化

发动机配气机构动力学分析及优化的研究主要关注的是内燃机运行过程中至关重要的组成部分——配气机构。该机构的合理性不仅决定了发动机的经济性，如燃油效率，还直接影响到其噪声水平、振动控制和整体工作稳定性。特别是在气门与气门座的配合中，它们的工作状况是评估整个配气机构性能的关键，因为气门的冲击疲劳磨损往往会导致性能下降和早期故障。 研究的核心是对气门与气门座的冲击疲劳磨损进行深入探讨，这涉及到多个影响因素，如气门的材料特性、润滑条件、冲击载荷的频率和幅值等。通过理论分析和实验数据，论文提出了一系列针对性的改进措施，旨在减少磨损，提高发动机的可靠性和寿命。 在动力学分析方法上，作者侧重于多质量模型的应用，因为它在保证计算精度的同时，还能平衡计算效率。多质量模型能够更准确地模拟配气机构的实际动态行为，考虑到了各部件的质量分布和相互作用。在这个研究中，作者构建了一个特定的多质量模型，用于CA488发动机配气机构，进而扩展到CA6102和6110等不同型号。 针对气门与气门座间的冲击磨损问题，设计了一个专门的摩擦磨损模型，该模型基于CA488发动机的配气机构结构，可以量化不同车型的气门冲击疲劳磨损程度。这一模型的建立有助于理解和预测实际磨损情况，从而提前采取预防措施。 为了验证理论分析的准确性，论文构建了一种新的多质量动力学模型，该模型基于试验台上的配气机构，充分考虑了6102发动机的独特结构特性。模型对运动质量进行了合理的集中处理，并采用赫兹接触法来计算应力和变形，确保了广义坐标的选取更为简便和合理。通过这个模型，研究人员模拟了气门落座冲击力峰值随凸轮轴转速和气门间隙变化的关系，进一步揭示了这些参数对磨损过程的影响。 本研究通过理论分析和数值模拟，对发动机配气机构的动力学行为进行了深入探究，尤其是在磨损问题上的改进措施和动力学模型的建立，为提升内燃机的性能和可靠性提供了有力的支持。通过对比实验数据，该研究有助于优化设计和维护策略，延长发动机的使用寿命。