CN112287471B - 一种柴油机高压燃油泵安装相位设置方法 - Google Patents
一种柴油机高压燃油泵安装相位设置方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112287471B CN112287471B CN202010967354.9A CN202010967354A CN112287471B CN 112287471 B CN112287471 B CN 112287471B CN 202010967354 A CN202010967354 A CN 202010967354A CN 112287471 B CN112287471 B CN 112287471B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fuel pump
- pressure fuel
- camshaft
- torque curve
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 113
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000009434 installation Methods 0.000 title description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 241000237503 Pectinidae Species 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 235000020637 scallop Nutrition 0.000 description 2
- 241000699655 Akodon torques Species 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
本发明提供一种柴油机高压燃油泵安装相位设置方法，通过控制高压燃油泵正时齿轮的安装相位来错开高压燃油泵的柱塞泵油脉冲的叠加，从而降低对正时系统的最大作用力，进而保证正时系统的稳定性及延长各零部件的使用寿命。该方法包括步骤：A、仿真计算得到凸轮轴不带高压燃油泵的扭矩曲线以及高压燃油泵扭矩曲线；B、对凸轮轴不带高压燃油泵的扭矩曲线以及高压燃油泵扭矩曲线进行相位优化匹配计算，得到凸轮轴匹配扭矩曲线；C、确定最佳相位点：在凸轮轴匹配扭矩曲线上寻找到凸轮轴不带高压燃油泵的扭矩曲线与高压燃油泵扭矩曲线两者的对应波峰与波谷叠加的点，即为最佳相位点；D、在高压燃油泵正时齿轮和凸轮轴驱动齿轮上分别作相位标记点。
Description
技术领域
本发明涉及柴油发动机技术领域，具体涉及一种柴油机高压燃油泵安装相位设置方法。
背景技术
目前柴油发动机普遍采用凸轮轴偏心轮为高压燃油泵提供动力，而发动机通过正时链（或皮带，齿轮）传动将曲轴动力传递到凸轮轴。凸轮轴旋转三圈，曲轴旋转六圈，高压燃油泵旋转四圈。曲轴，凸轮轴之间存在相位关系，而高压燃油泵与凸轮轴之间是一个简单的机械装配关系，高压油泵的柱塞泵油脉冲所产生的扭矩会通过凸轮轴传递到正时系统，使得正时轮系受到冲击，导致正时链（或皮带，齿轮）传动系统性能下降，系统零部件寿命不高，甚至会导致发动机失效。
发明内容
本发明的目的是提出一种柴油机高压燃油泵安装相位设置方法，通过控制高压燃油泵正时齿轮的安装相位来错开高压燃油泵的柱塞泵油脉冲的叠加，从而降低对正时系统的最大作用力，进而保证正时系统的稳定性及延长各零部件的使用寿命。
根据本发明提供的柴油机高压燃油泵安装相位设置方法，包括以下步骤：
A、对柴油机的配气机构进行动力学的仿真计算，得到凸轮轴不带高压燃油泵的扭矩曲线以及高压燃油泵扭矩曲线；
B、对凸轮轴不带高压燃油泵的扭矩曲线以及高压燃油泵扭矩曲线进行相位优化匹配计算，得到凸轮轴匹配扭矩曲线，其中，所述相位优化匹配的原则是错开凸轮轴不带高压燃油泵的扭矩曲线与高压燃油泵扭矩曲线两者的波峰；
C、确定最佳相位点：在B步骤的凸轮轴匹配扭矩曲线上寻找到凸轮轴不带高压燃油泵的扭矩曲线与高压燃油泵扭矩曲线两者的对应波峰与波谷叠加的点，即为最佳相位点；
D、根据最佳相位点，在高压燃油泵正时齿轮和凸轮轴驱动齿轮上分别作相位标记点。
进一步的，所述A步骤的仿真计算采用TYCON软件模块。
进一步的，所述A步骤的仿真计算输入参数包括模型、凸轮轴型线、气门弹簧参数、传动参数、爆发压力、高压燃油泵载荷；仿真计算的输出参数为凸轮轴不带高压燃油泵扭矩曲线和高压燃油泵扭矩曲线。
进一步的，所述模型包括曲轴、曲轴正时齿轮、正时链、凸轮轴正时齿轮、偏心凸轮轴、高压燃油泵正时齿轮、高压燃油泵、凸轮轴驱动齿轮、高压燃油泵驱动轴以及高压燃油泵正时齿轮定位件，所述曲轴前端安装曲轴正时齿轮，所述曲轴正时齿轮通过正时链驱动凸轮轴正时齿轮，所述凸轮轴正时齿轮将力矩传递到偏心凸轮轴上，所述偏心凸轮轴传递力矩到凸轮轴驱动齿轮，所述凸轮轴驱动齿轮通过与高压燃油泵正时齿轮的齿轮传动驱动高压燃油泵，所述高压燃油泵正时齿轮通过高压燃油泵正时齿轮定位件定位于高压燃油泵驱动轴上。
具体的说，所述高压燃油泵正时齿轮定位件为半圆键。
进一步的，所述仿真计算的算法依次包括步骤：①确定全局坐标系；②明确初始条件：一缸燃烧上止点为一缸凸轮轴相位点；③建立配气机构模型；④确定配气相位；⑤整合成机构模型；⑥施加驱动及负载；⑦仿真计算。
进一步的，所述D步骤的最佳相位点为高压燃油泵正时齿轮上和凸轮轴驱动齿轮上带颜色的圆点凹坑。
本发明通过相应的动态计算定义高压燃油泵正时齿轮与凸轮轴驱动齿轮间的最佳相位点，通过控制高压燃油泵正时齿轮的安装相位来错开高压燃油泵的柱塞泵油脉冲的叠加，可以解决柴油机高压燃油泵的柱塞泵油脉冲导致正时链传动系统性能下降及系统零部件寿命不高的问题。
附图说明
图1为本发明的模型结构图。
图2为本发明的高压燃油泵正时齿轮的正时标记示意图。
图3为本发明的高压燃油泵正时齿轮的安装结构示意图。
图4为本发明的高压燃油泵正时齿轮和凸轮轴驱动齿轮的最佳相位点安装示意图。
图5为本发明的凸轮轴不带高压燃油泵的扭矩曲线。
图6为本发明的高压燃油泵扭矩曲线。
图7为本发明的凸轮轴与高压燃油泵最佳相位示意图。
其中图示：1、曲轴；2、曲轴正时齿轮；3、正时链；4、凸轮轴正时齿轮；5、偏心凸轮轴；6、高压燃油泵正时齿轮；7、高压燃油泵；8、凸轮轴驱动齿轮；9、高压燃油泵驱动轴；10、半圆键；11、高压燃油泵正时齿轮相位标记点；12、凸轮轴驱动齿轮相位标记点；A、凸轮轴不带高压燃油泵的扭矩曲线；B、高压燃油泵扭矩曲线；C、凸轮轴扭矩。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
如图1-7，本发明的柴油机高压燃油泵安装相位设置方法，包括以下步骤：
A、对柴油机的配气机构进行动力学的仿真计算，得到凸轮轴不带高压燃油泵的扭矩曲线A以及高压燃油泵扭矩曲线B，如图5和图6所示；
B、对凸轮轴不带高压燃油泵的扭矩曲线A以及高压燃油泵扭矩曲线B进行相位优化匹配计算，得到凸轮轴匹配扭矩曲线C，其中，相位优化匹配的原则是错开凸轮轴不带高压燃油泵的扭矩曲线A与高压燃油泵扭矩曲线B两者的波峰；
C、确定最佳相位点：在B步骤的凸轮轴匹配扭矩曲线C上寻找到凸轮轴不带高压燃油泵的扭矩曲线A与高压燃油泵扭矩曲线B两者的对应波峰与波谷叠加的点，即为最佳相位点；
D、根据最佳相位点，在高压燃油泵正时齿轮6上作相位标记点11，在凸轮轴驱动齿轮8上作相位标记点12，如图4所示。
作为优选的实施方式，在本实施例中，上述A步骤的仿真计算采用AVL公司的TYCON软件模块。
优选的，上述A步骤的仿真计算输入参数包括模型、凸轮轴型线、气门弹簧参数、传动参数、爆发压力、高压燃油泵载荷；仿真计算的输出参数为凸轮轴不带高压燃油泵扭矩曲线A和高压燃油泵扭矩曲线B。
优选的，所述模型包括曲轴1、曲轴正时齿轮2、正时链3、凸轮轴正时齿轮4、偏心凸轮轴5、高压燃油泵正时齿轮6、高压燃油泵7、凸轮轴驱动齿轮8、高压燃油泵驱动轴9以及高压燃油泵正时齿轮定位件，曲轴1前端安装曲轴正时齿轮2，曲轴正时齿轮2通过正时链3驱动凸轮轴正时齿轮4，凸轮轴正时齿轮4将力矩传递到偏心凸轮轴5上，偏心凸轮轴6传递力矩到凸轮轴驱动齿轮8，凸轮轴驱动齿轮8通过与高压燃油泵正时齿轮6的齿轮传动驱动高压燃油泵7，高压燃油泵正时齿轮6通过高压燃油泵正时齿轮定位件定位于高压燃油泵驱动轴9上。其中，正时链3可以是链条、皮带或齿轮。
优选的，高压燃油泵正时齿轮定位件为半圆键10。
优选的，仿真计算的算法依次包括步骤：①确定全局坐标系；②明确初始条件：一缸燃烧上止点为一缸凸轮轴相位点；③建立配气机构模型；④确定配气相位；⑤整合成机构模型；⑥施加驱动及负载；⑦仿真计算。
优选的，D步骤的最佳相位点为高压燃油泵正时齿轮6上带颜色的圆点凹坑11和凸轮轴驱动齿轮8上带颜色的圆点凹坑12。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体设计并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种柴油机高压燃油泵安装相位设置方法，其特征在于包括以下步骤：
A、对柴油机的配气机构进行动力学的仿真计算，得到凸轮轴不带高压燃油泵的扭矩曲线以及高压燃油泵扭矩曲线；
B、对凸轮轴不带高压燃油泵的扭矩曲线以及高压燃油泵扭矩曲线进行相位优化匹配计算，得到凸轮轴匹配扭矩曲线，其中，所述相位优化匹配的原则是错开凸轮轴不带高压燃油泵的扭矩曲线与高压燃油泵扭矩曲线两者的波峰；
C、确定最佳相位点：在B步骤的凸轮轴匹配扭矩曲线上寻找到凸轮轴不带高压燃油泵的扭矩曲线与高压燃油泵扭矩曲线两者的对应波峰与波谷叠加的点，即为最佳相位点；
D、根据最佳相位点，在高压燃油泵正时齿轮和凸轮轴驱动齿轮上分别作相位标记点。
2.根据权利要求1所述的柴油机高压燃油泵安装相位设置方法，其特征在于所述A步骤的仿真计算采用TYCON软件模块。
3.根据权利要求2所述的柴油机高压燃油泵安装相位设置方法，其特征在于所述A步骤的仿真计算输入参数包括模型、凸轮轴型线、气门弹簧参数、传动参数、爆发压力、高压燃油泵载荷；仿真计算的输出参数为凸轮轴不带高压燃油泵扭矩曲线和高压燃油泵扭矩曲线。
4.根据权利要求3所述的柴油机高压燃油泵安装相位设置方法，其特征在于所述模型包括曲轴、曲轴正时齿轮、正时链、凸轮轴正时齿轮、偏心凸轮轴、高压燃油泵正时齿轮、高压燃油泵、凸轮轴驱动齿轮、高压燃油泵驱动轴以及高压燃油泵正时齿轮定位件，所述曲轴前端安装曲轴正时齿轮，所述曲轴正时齿轮通过正时链驱动凸轮轴正时齿轮，所述凸轮轴正时齿轮将力矩传递到偏心凸轮轴上，所述偏心凸轮轴传递力矩到凸轮轴驱动齿轮，所述凸轮轴驱动齿轮通过与高压燃油泵正时齿轮的齿轮传动驱动高压燃油泵，所述高压燃油泵正时齿轮通过高压燃油泵正时齿轮定位件定位于高压燃油泵驱动轴上。
5.根据权利要求4所述的柴油机高压燃油泵安装相位设置方法，其特征在于所述高压燃油泵正时齿轮定位件为半圆键。
6.根据权利要求4所述的柴油机高压燃油泵安装相位设置方法，其特征在于所述仿真计算的算法依次包括步骤：①确定全局坐标系；②明确初始条件：一缸燃烧上止点为一缸凸轮轴相位点；③建立配气机构模型；④确定配气相位；⑤整合成机构模型；⑥施加驱动及负载；⑦仿真计算。
7.根据权利要求1-6任一项所述的柴油机高压燃油泵安装相位设置方法，其特征在于所述D步骤的最佳相位点为高压燃油泵正时齿轮上和凸轮轴驱动齿轮上带颜色的圆点凹坑。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010967354.9A CN112287471B (zh) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | 一种柴油机高压燃油泵安装相位设置方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010967354.9A CN112287471B (zh) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | 一种柴油机高压燃油泵安装相位设置方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112287471A CN112287471A (zh) | 2021-01-29 |
| CN112287471B true CN112287471B (zh) | 2024-04-05 |
Family
ID=74419989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010967354.9A Active CN112287471B (zh) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | 一种柴油机高压燃油泵安装相位设置方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112287471B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6427669B1 (en) * | 1999-01-08 | 2002-08-06 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Actuators for pump-nozzle-injection elements or injection pumps for internal combustion engines |
| DE102010054405A1 (de) * | 2010-12-14 | 2012-06-14 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Anordnung zum Übertragen einer Antriebsleistung von einer Nockenwelle oder von einer Kurbelwelle auf ein Aggregat einer Brennkraftmaschine |
| CN105863911A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-08-17 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种柴油发动机高压油泵的传动系统及其组装方法 |
| CN206206133U (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-31 | 中国石油大学(华东) | 一种石油井下开采的防堵塞式抽油泵 |
-
2020
- 2020-09-15 CN CN202010967354.9A patent/CN112287471B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6427669B1 (en) * | 1999-01-08 | 2002-08-06 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Actuators for pump-nozzle-injection elements or injection pumps for internal combustion engines |
| DE102010054405A1 (de) * | 2010-12-14 | 2012-06-14 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Anordnung zum Übertragen einer Antriebsleistung von einer Nockenwelle oder von einer Kurbelwelle auf ein Aggregat einer Brennkraftmaschine |
| CN105863911A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-08-17 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种柴油发动机高压油泵的传动系统及其组装方法 |
| CN206206133U (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-31 | 中国石油大学(华东) | 一种石油井下开采的防堵塞式抽油泵 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 对飞机液压系统规范MIL-H-5440的初步分析;蒋德义;航空标准化与质量;19821205(第06期);43-52 * |
| 某发动机配气正时系统问题解决;余伟;余彪;曹江怀;;汽车实用技术;20181130(第22期);160-161 * |
| 直列六缸柴油机燃油泵齿轮系噪声优化研究;宋单平;王勇;许超;郑国世;;柴油机;20171128(第06期);43-48 * |
| 齿轮系统激励特性及其引起的柴油机整机振动噪声分析;赵艳峰;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》;20180715(第7期);C039-80 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112287471A (zh) | 2021-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2553242B1 (en) | Improved differential-stroke internal combustion engine | |
| CN102733965A (zh) | 用于尤其在混合动力车中无起动器地起动内燃发动机的方法和装置 | |
| US9297318B2 (en) | Crankshaft for variable displacement internal combustion engine | |
| AU4161700A (en) | Combustion method for an internal combustion engine | |
| GB2418229A (en) | Fuel pump drive system eg for DOHC i.c. engines | |
| CN112287471B (zh) | 一种柴油机高压燃油泵安装相位设置方法 | |
| CN110863912B (zh) | 一种利用主动减振的发动机灭缸方法 | |
| CN204900746U (zh) | 曲轴正时齿轮 | |
| AU2003241025A1 (en) | Reciprocating piston internal combustion engines | |
| EP1164272B1 (en) | Internal combustion engine | |
| CN201635782U (zh) | 一种直喷汽油发动机凸轮轴 | |
| CN217712756U (zh) | 一种发动机盘车工具 | |
| CN216198345U (zh) | 一种摩托车发动机顶置双凸轮机构 | |
| CN111933015B (zh) | 一种液压联动的双缸光学发动机及其控制方法 | |
| CN214063090U (zh) | 内燃机可变气门控制系统 | |
| CN112761786B (zh) | V型双作功汽油机 | |
| CN211867603U (zh) | 一种凸轮轴正时工具 | |
| CN201896663U (zh) | 具有辅助输出轴结构的多缸内摆线机构内燃机 | |
| CN103438200B (zh) | 一种具有调节齿侧间隙功能的齿轮轴 | |
| CN113389638A (zh) | 一种可以减小齿轮噪声的方法及发动机 | |
| CN2153642Y (zh) | 工作缸数可调直主轴内燃机 | |
| CN102011647A (zh) | 具有双向活塞汽缸的双曲轴平置内燃机 | |
| CN201934187U (zh) | 多缸内摆线机构内燃机的辅助输出轴布置形式 | |
| CN101144419A (zh) | 环缸智封塞内燃机 | |
| WO2022164333A1 (en) | Internal combustion engine with oppositely placed pistons |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |