可变燃烧室（VCC）活塞设计及其动力学特性.pdf

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1、第35卷第3期内燃机工程VoI_35No．32014年6月ChineseInternalCombustionEngineEngineeringJune．2O14文章编号：1ooo一0925(2014)03—0069—06350055可变燃烧室(VCC)活塞设计及其动力学特性欧阳林，董健，李格升，贺玉海，潘晴川，周越(高性能船舶技术教育部重点实验室(武汉理工大学)，武汉430063)DesignofVCCPistonandItsDynamicsCharacteristicsOUYANGLin，Do

2、NGJian，LIGe-sheng，HEYuhai，PANQing-chuan，ZHoUYue(KeyLaboratoryofHighPerformanceShipTechnologyofMinistryofEducationinChina(WuhanUniversityofTechnology)，Wuhan430063，China)Abstract：Maindesignfeaturesofvariablecombustionchamber(VCC)piston，includingtheball

3、—pro—fileandtheresetcamwerediscussedindetail．DynamicresponsecharacteristicsofVCCpistonwerepredic—tedbyVCCenginecouplingperformancesimulationwithVCCpistondynamicssimulationanditerativecorn—putation．Themainaffectingfactorsonthedynamicscharacteristicsof

4、VCCpistonandtheircorrelationwereanalyzed．ItisrevealedthattheVCCpistonpossessesfastdynamicresponseabilitytolimiteffectivelyexces—sivecombustionpressurein100loadandbelowspeedof5000r／minconditionsforeveryworkingcycle；itcanmaintainhigherin—cylinderpressu

5、resinpartloadconditions，under50loaditsin—cylinderpressuresarealmostsameastheenginewithcompressionratio12．0；discspringdeformationissuccessfullyincreased3timesduetotheball—profiledesignSOthatthecombustionchambervolumeisincreasedsignificantly；thedy—nami

6、cpre—tighteningforceismuchhigherthanthestaticone，andreducingproperlypre—tighteningforceofthediscspringscanimprovedynamicresponseofVCCpiston．摘要：介绍了可变燃烧室(VVC)活塞的主要设计特性，包括钢珠一型面结构和连杆复位凸轮。采用VCC活塞的动力学仿真和发动机性能仿真的耦合迭代计算，预测了VCC活塞的动态响应特性；分析了影响VCC活塞动力学特性的关键控制参数

7、及其它们之间的相互关系。研究结果表明：VCC活塞具有控制工作循环内气缸压力的快速动态响应，能有效控制5000r／min范围内100负荷工况时过高的气缸压力；VCC活塞发动机能够在部分负荷工况保持较高的气缸压力，5O以下负荷工况的气缸压力与压缩比12．0的发动机几乎相同；钢珠一型面设计能够将弹簧变形量放大3倍，有效增加燃烧室容积变化；实际的动态预紧力远大于静态预紧力，适当减小碟簧预紧力可改善VCC活塞的动态特性。关键词：内燃机；可变燃烧室；动力学仿真；可变压缩比；活塞Keywords：ICengi

8、ne；variablecombustionchamber(VCC)；dynamicssimulation；variablecompressionratio(VCR)；piston中图分类号：TK413文献标识码：A收稿日期：2012-09-13基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2012一IV一059。2012-ZY-043)作者简介：欧阳林(1987一)。男。硕士生，主要研究方向为先进发动机技术．E—mail：oyadam@163．corn董健(联系人)．E—mail：antra