气动发动机配气机构设计及优化研究

• 作者: 何联格 杨东 杨靖 罗贤芳 薛清华 陶文祝
• 来源期刊: 重庆理工大学学报（自然科学版）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 气动发动机 凸轮设计 配气相位 气耗率 转换效率
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 车辆工程
• 页码范围: 1-11
• 页数: 11页
• 分类号: U464.134+.3
• 字数: 7887字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2019.07.001

摘要

基于节能减排的需求,将某柴油机开发为120 kW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AVL Excite Timing Drive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.