孙立星　王　青　赵晓东（天津大学内燃机研究所天津300072）

·设计·计算·

发动机配气系统刚柔耦合多体动力学计算仿真分析

孙立星王青赵晓东
（天津大学内燃机研究所天津300072）

采用复杂机械结构多体动力学仿真分析方法对发动机配气系统的刚体模型和刚柔耦合模型进行动力学特性分析。根据实际构件间的连接方式确定零部件间的约束，并基于拉格朗日方程、绝对笛卡尔坐标和浮动坐标系等理论，通过仿真软件的内部算法求解气门的位移、速度和加速度曲线，考虑并分析其变化规律和影响机理，为配气机构的设计研发提供解决方法。

配气机构多体动力学弹性变形计算仿真分析

引言

配气机构是发动机的重要分总成，按照配气相位完成换气过程，影响充量系数进而影响发动机各主要性能。配气机构由多个运动零件组成，其传动链长，零件刚度差且存在设计间隙和制造误差。随着发动机不断向高转速和大功率方向发展，在配气机构承受强烈的冲击和热负荷情况下，会出现振动，气门飞脱，气门落座反跳，噪声增大等问题。同时，各构件在运转过程中的接触和碰撞，会影响整机的可靠性、平稳性以及零件的使用寿命。因此，配气机构的设计除了分析运动学特性，对于高速或高柔度机构，还要研究气门开启和落座速度、配气机构的刚度、自振频率以及接触应力等动力学特性［1］。传统配气机构动力学计算多采用单质量模型或多……