针对液压式气门驱动系统间隙密封泄漏的仿真研究

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1、2014年l0月润滑与密封0ct．2014第39卷第1O期LUBRICAnONENGINEERINGVo1．39No．10液压式气门驱动系统间隙密封泄漏的仿真研究陈家兑谢庆生田丰果王自勤徐玉梁(贵州大学现代制造技术教育部重点实验室贵州贵阳550025)摘要：建立液压式气门驱动系统的动力学数学模型，利用Simulink软件建立仿真模型并对系统中的凸轮油缸和气门油缸的环形密封泄漏进行仿真计算。研究结果表明，液压式气门驱动系统的泄漏主要是相对运动引起的剪切流量，并与凸轮型线有关；气门油缸只在凸轮升程段和基圆存在泄漏，凸轮油缸只在凸轮回程段和基圆存在泄漏，且泄漏均随着发动机转速和密

2、封间隙的增大而增大；可通过减小密封间隙和设计合理的凸轮型线来减小泄漏。关键词：液压式气门驱动系统；动力学；间隙密封；泄漏量中图分类号：TH136文献标识码：A文章编号：0254—0150(2014)10—073—5ResearchofClearanceSealLeakageinHydraulicValveActuationSystembySimulationChenJiaduiXieQingshengTianFengguoWangZiqinXuYuliang(KeyLaboratoryofAdvancedManufacturing，MinistryofEducation，G

3、uizhouUniversity，GuiyangGuizhou550025，China)Abstract：Thedynamicmathematicalmodelofthehydraulicvalveactuationsystemwasestablished．ThesimulationmodelwasestablishedbySimulinksoftware，andtheleakageofannularsealincamcylinderandvalvecylinderwascalcu—latedbysimulation．Theresultsshowthatthemainlea

4、kageofthehydraulicvalveactuationsystemistheshearflowcausedbytherelativemotionbetweenthepistonandcylinder，andtheleakageisassociatedwiththecamprofile．Theleakageofvalvecylinderisonlyexistedintheliftsectionandbasecircleofcam，andtheleakageofcamcylinderisonlyexistedinthereturnsectionandbasecircl

5、eofcam．Boththeleakageofvalvecylinderandtheleakageofcamcylinderareincreasedwiththeincreaseofenginespeedandthesealclearance．Theleakagecanbereducedbyreducingthesealclearanceanddesigningthereasonablecamprofile．Keywords：hydraulicvalveactuationsystem；dynamics；clearanceseal；leakage由于液压式气门驱动系统采用液体

6、作为运动传递Q=±㈩的介质，可根据发动机的不同转速及负荷输出对气门开度和气门正时进行调节，其研究得到了人们的重式中：Q为泄漏体积流量；d为柱塞直径；为单边问视。为了保证系统低摩擦力和快速响应性，液压隙；P为油缸油压；为介质黏度；L为柱塞与油缸的式气门驱动系统的凸轮油缸和气门油缸的密封通常采密封长度；V为柱塞的运动速度。用环形间隙密封。环形间隙密封的泄漏虽不可避式(1)中第一项是由密封间隙两端压差引起的免，但只要控制在合理范围内，其泄漏对系统正常轴向流动，第二项是柱塞对油缸做相对运动产生的流工作的影响可以忽略不计。由于液压式气门驱动系统动；当柱塞相对于油缸的运动方向与泄漏方向

7、相同的凸轮油缸和气门油缸的泄漏都是直接向大气泄漏，时，两项问的符号取正号，反之取负号。所以凸轮油缸和气门油缸中环形问隙密封的压差等于对于液压式气门驱动系统来说，凸轮油缸和气门凸轮油缸和气门油缸的缸内油压。当凸轮油缸与其柱油缸的泄漏情况十分复杂。因为油缸油压P、密封长塞和气门油缸与其柱塞都是完全同心、液体流动属于度、柱塞运动速度都是与发动机的工作情况、系层流状态时，凸轮油缸和气门油缸的泄漏体积流量可统的结构等有着密切关系的变量，同时这几个参数之采用下式进行计算：间还存在着互相关联、耦合关系。因此，不能单独对凸轮油缸或