气门落座动态偏心的研究.pdf

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1、第1期2018年2J内燃机InternalCombustionEnginesNo．1Feb．2018气门落座动态偏心的研究傅瑜杭，彭樟林。陆军，赵旭飞(浙江农林大学暨阳学院工程技术系，浙江诸暨311800)摘要：针对气门落座过程中动态偏心问题，进行了气门静态接触刚度试验和气门落座碰撞试验，得到气门运动和气门杆应变数据，分析气门落座过程中动态偏转角度和变形。结果表明，在配气机构各零件良好装配条件下，在气门落座过程中，气门碰撞座圈是气门产生偏心的原因，特别是气门碰撞座圈的一瞬间，气门偏转角度最大。关键词：气门落座；偏心；变形中图分类号：TK

2、413文献标识码：A文章编号：1000—6494(2018)0l一0041—03FUYuhang，PENGZhanglin，LUJun，ZHAOXufei(JiyangCollege，ZheJiangA&FUniversity，Zhuji31800)Abstract：Aimingtotheproblemoflandingeccentricityofvalve，thevalvestaticcontactstiffnesstestandsimulativedynamicvalveseatingcrashtestareanalyzedduri

3、ngclosureevent．Thedynamicdeflectionangleanddeformationarestdudiedusingthedatasofvalvemovementandvalvestemstrain．Theresultsshowthatthe．valvecrashingseatiSthereasonoftheeccentricityofvalveasallpartsofthegasdistributionmechanismarewellassembled，especiallythemomentofthevalve

4、crashingthevalveseat，thedeflectionangleismaximum．Keywords：valveseating；eccentricity；deformation0前言1气门落座试验刖罱1气IJ洛座试验气门是配气机构中关键的零件，控制气门准确落座一直是气门设计者追求的目标。因为气门落座过程中偏心作用会造成气门受力不均，气门偏磨严重，影响气体密封。导致气门落座偏心的原因包括气门与气门导管间的磨损、气门座圈与气缸盖间的装配不符要求、气门与气门座磨损不均匀等“1。在以往的研究中，通过有限元建模的方法分析气门落座过程

5、中气门偏摆睛况，但是很少研究气门落座过程气门偏摆动态情况。我们通过气门静态接触刚度试验和气门落座碰撞试验，基于得到的气门落座碰撞座圈动态数据，从而研究气门落座偏心产生的原因。基金项目：浙江农林大学暨阳学院科研发展基金面上项目(JYMS201601)作者简介：傅瑜杭(1991一)，女，浙江浦江人，硕士研究生，助教，研究方向为发动机零部件可靠性研究。收稿日期：2017一ll一161．1气门静态接触试验本试验搭建G300柴油机试验台架，做静态刚度试验时，按要求卸掉气门弹簧、气门锁夹和气门弹簧垫圈等，确保载荷加载之前气门与座圈之间没有弹簧预紧力

6、作用。整个试验是通过加减砝码来改变载荷，目的是测量气门与座圈的接触刚度，并且通过千分表来测量气门顶端接触的变形量。气门座圈接触刚度试验装置见图1。，r‘jr衷H1气fJ静态接触试验1．2气门动态碰撞试验基于G300柴油机配气机构搭建试验台架，气门落座碰撞试验装置见图2，试验要求包括正确安内燃机2018年2月装气门锁夹、气门弹簧和弹簧座圈等。在固定支架上安装柴油机气缸盖，在气门盘上粘贴传感器安装座，用螺栓将三轴加速度传感器紧固在安装座上，测量三个方向的加速度，在气门杆上极易断裂的面上闭对称粘贴应变片来测量杆身应力，试验时，用螺杆将气门推离

7、座圈一定距离，螺杆释放的同时，气门将在弹簧力作用下加速向座圈落座，模拟了气门落座碰撞座圈过程。气门杆气门导管弹簧座气门弹簧气门乒]r＼气门头加速传感器图2气门碰撞座圈试验试验时，改变气门升程，得到了气门落座速度为0．1102，0．2128，0．2485，0．3230，0．3488，0．4366，0．5178，0．5342m／s的气门速度随落座过程时间变化的曲线。从气门速度时间曲线可知，气门大约在1ms左右完成，落座时间极短，由此可知气门落座冲击力大，碰撞能量大。2气门偏摆落座理论模型图3中是典型的气门一导管一气门座组件几何结构因偏摆产生

8、的位置变化关系【3卅。口是气门轴线相对于气门座轴线的偏摆角，反映了气门的偏摆程度。气门落座碰撞到座圈产生气门受到座圈的正压力砌和座圈上摩擦力风，合力F是气门冲击力，所以产生了气门的径向位移。受力模型见图3。