CN114692337A - 凸轮型线的确定方法、装置、可读存储介质和电子设备 - Google Patents

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CN114692337A CN202210366064.8A CN202210366064A CN114692337A CN 114692337 A CN114692337 A CN 114692337A CN 202210366064 A CN202210366064 A CN 202210366064A CN 114692337 A CN114692337 A CN 114692337A
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Abstract

本发明提出了一种凸轮型线的确定方法、装置、可读存储介质和电子设备,凸轮设置于发动机的配气机构上,凸轮型线的确定方法包括:根据第一参数集设定第一预设模型的参数,以使第一预设模型输出凸轮型线;对凸轮型线进行性能评估,在凸轮型线通过性能评估的情况下,将凸轮型线确定为目标凸轮型线;其中,第一参数集为发动机的尺寸参数和特性参数的集合。本发明通过上述技术方案,使得采用目标凸轮型线生产出的凸轮的发动机能够具有良好的超速性能,使得该发动机即使在转速远大于额定转速的情况下,也不易出现如气门桥脱落等故障,保证了发动机运行的可靠性。

Description

凸轮型线的确定方法、装置、可读存储介质和电子设备
技术领域
本发明涉及发动机技术领域,具体而言,涉及一种凸轮型线的确定方法、装置、可读存储介质和电子设备。
背景技术
对于一些载重货物重量较大车辆,在下长坡时,容易出现车辆倒拖发动机的情况,使得发动机转速远大于额定转速,导致发动机的配气机构运动不平稳,严重时会造成气门桥脱落,影响了发动机的运行安全。
而凸轮型线是发动机的配气机构的核心部分,其设计的合理性是决定发动机的超速性能的重要因素,因此,如何提供一种能够的合理设计凸轮型线来提高发动机的超速性能的技术方案,成为亟需解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的第一个方面在于提出一种凸轮型线的确定方法。
本发明的第二个方面在于提出一种凸轮型线的确定装置。
本发明的第三个方面在于提出一种可读存储介质。
本发明的第四个方面在于提出一种电子设备。
有鉴于此,根据本发明的一个方面,提出了一种凸轮型线的确定方法,凸轮设置于发动机的配气机构上,凸轮型线的确定方法包括:根据第一参数集设定第一预设模型的参数,以使第一预设模型输出凸轮型线;对凸轮型线进行性能评估,在凸轮型线通过性能评估的情况下,将凸轮型线确定为目标凸轮型线;其中,第一参数集为发动机的尺寸参数和特性参数的集合。
需要说明的是,本发明所提出的凸轮型线的确定方法的执行主体可以是凸轮型线的确定装置,为了更加清楚的对本发明提出的凸轮型线的确定方法进行说明,下面技术方案中以凸轮型线的确定方法的执行主体为凸轮型线的确定装置进行示例性说明。
在该技术方案中,上述凸轮型线即凸轮的外轮廓线;上述第一参数集包括发动机的尺寸参数和特性参数,其中,上述尺寸参数用于指示如发动机连杆长度,发动机冲程,凸轮轴轴承间隙、气门间隙等参数。上述特性参数用于指示如发动机的额定转速、发动机额定功率、发动机气缸压力曲线,发动机配气机构进排气门、气门弹簧、气门桥,气门锁块、摇臂等的质量信息、刚度信息和阻尼信息,气门弹簧的预紧力,配气机构所有零部件的材料属性等参数。
具体地,确定装置根据上述第一参数集设定第一预设模型的参数,使得第一预设模型确定出配气机构的凸轮型线。具体而言,第一预设模型为配气机构的运动学模型,该模型是对凸轮的抽象,能够将凸轮的运行过程转换成质量、刚度和阻尼相关的力的平衡方程。根据该方程能够确定凸轮的位移、速度、加速度、跃度等数据信息,进而根据这些数据信息确定出凸轮型线。
进一步地,确定装置对通过第一预设模型得出的凸轮型线进行性能评估,在凸轮型线通过性能评估的情况下,将该凸轮型线确定为目标凸轮型线。具体而言,如果第一预设模型输出的凸轮型线能够通过性能评估,则表明采用该凸轮型线的配气机构具备良好的超速性能,即发动机能够在短时间内超速运行而不易出现故障(例如气门桥脱落故障等)。
现有技术中,对于一些载重货物重量较大车辆,在下长坡时,容易出现车辆倒拖发动机的情况,使得发动机转速远大于额定转速,导致发动机的配气机构运动不平稳,严重时会造成气门桥脱落,影响了发动机的运行安全。而凸轮型线是发动机的配气机构的核心部分,其设计的合理性是决定发动机的超速性能的重要因素。
因此,本发明的技术方案提出了一种凸轮型线的确定方法,用于提高发动机的配气机构的超速性能。具体地,确定装置首先根据发动机的尺寸参数和特性参数设定第一预设模型的多个参数,使得第一预设模型输出凸轮型线。在通过第一预设模型确定出凸轮型线后,确定装置对该凸轮型线进行性能评估,当该凸轮型线通过性能评估时,将其作为目标凸轮型线。这样,使得采用目标凸轮型线生产出的凸轮的发动机能够具有良好的超速性能,使得该发动机即使在转速远大于额定转速的情况下,也不易出现如气门桥脱落等故障,保证了发动机运行的可靠性。
此外,根据本发明的上述凸轮型线的确定方法,还可以具有以下附加技术特征:
在上述技术方案中,根据第一参数集设定第一预设模型的参数,以使第一预设模型输出凸轮型线的步骤具体包括:根据第一参数集设置第一预设模型的参数,以使第一预设模型确定凸轮升程曲线;第一预设模型根据凸轮升程曲线确定凸轮型线。
在该技术方案中,确定装置根据第一参数集设定第一预设模型的参数,以使第一预设模型输出凸轮型线的过程为:在确定装置根据第一参数集设定好第一预设模型中的对应参数后,第一预设模型能够生成凸轮升程曲线。具体而言,凸轮升程曲线为在发动机运行过程中,凸轮的运行曲线,通过凸轮升程曲线能够确定出凸轮型线。
进一步地,第一预设模型根据确定出的凸轮升程曲线输出凸轮型线。
在该技术方案中,确定装置根据第一参数集设置第一预设模型的参数,使得第一预设模型能够确定出凸轮升程曲线,进而确定出凸轮型线。这样,避免了用户通过手动计算相关参数,提高了凸轮型线的设计效率和准确度。
在上述技术方案中,凸轮升程曲线包括缓冲段和工作段,根据第一参数集设置第一预设模型的参数,以使第一预设模型确定凸轮升程曲线的步骤具体包括:根据第一参数集设定配气机构刚度、配气机构摇臂比、气门间隙、气门弹簧预紧力、气缸内燃气压力对气门的作用力,以使第一预设模型确定缓冲段高度和缓冲段末端速度;采用气门分段加速度的方式确定凸轮在工作段的加速度曲线,其中,加速度曲线包括多段曲线;第一预设模型根据缓冲段高度、缓冲段末端速度和工作段的加速度曲线确定凸轮升程曲线。
在该技术方案中,上述凸轮升程曲线包括缓冲段和工作段;上述缓冲段高度指的是凸轮升程曲线中缓冲段升程曲线的高度;缓冲段末端速度指的是缓冲段末端从动件的速度。
在该技术方案中,根据第一参数集设置第一预设模型的参数,以第一预设模型确定凸轮升程曲线的过程为:确定装置根据第一参数集设定具体的配气机构刚度、配气机构摇臂比、气门间隙、气门弹簧预紧力、气缸内燃气压力对气门的作用力,使得第一预设模型计算出缓冲段高度和缓冲段末端速度。
进一步地,确定装置采用气门分段加速度的方式确定凸轮在工作段的加速度曲线。具体而言,加速度曲线包括多段曲线,具体为5段曲线,分别为Sin-f(半个正弦函数)曲线、Poly-f(多项式函数)曲线、poly-r(右侧多项式函数)曲线、Sin-l(1/4正弦函数)曲线、Sin-r(2/4正弦函数)曲线。
进一步地,第一预设模型根据缓冲段高度、缓冲段末端速度和工作段的加速度曲线确定凸轮升程曲线。
在该技术方案中,确定装置通过设定第一预设模型的配气机构刚度、配气机构摇臂比、气门间隙、气门弹簧预紧力、气缸内燃气压力对气门的作用力等参数,能够使第一预设模型确定出凸轮升程曲线缓冲段的缓冲段高度和缓冲段末端速度;确定装置通过设定工作段的加速度曲线的确定方式为气门分段加速度的方式,能够使第一预设模型确定出凸轮升程曲线工作段的加速度曲线。第一预设模型根据上述缓冲段高度、缓冲段末端速度和工作段的加速度曲线能够确定出凸轮的升程曲线。这样,避免了用户通过手动计算相关参数,保证了确定出的凸轮升程曲线的准确性。
在上述技术方案中,对凸轮型线进行性能评估的步骤具体包括:确认凸轮型线是否符合配气机构的气门的最大升程;在凸轮型线符合气门的最大升程的情况下,将凸轮型线输入至第二预设模型确认凸轮型线是否符合配气机构的动力学性能;在凸轮型线符合配气机构的动力学性能的情况下,将凸轮型线输入至第三预设模型,确认凸轮型线是否符合发动机的热力学性能;在凸轮型线符合发动机的热力学性能的情况下,确定凸轮型线通过性能评估。
在该技术方案中,对凸轮型线进行性能评估的过程为:确定装置判断凸轮型线是否符合配气机构的气门的最大升程。具体而言,可以通过凸轮型线确定凸轮型线计算凸轮的最大半径和最小半径的差值计算出气门升程,进而判断该气门升程是否符合配气机构的气门的最大升程。
进一步地,在确定出上述凸轮型线符合配气机构的气门的最大升程的情况下,确定装置还需要将上述凸轮型线输入至第二预设模型进行动力学计算,以判断该凸轮型线是否符合配气机构的动力学性能。具体而言,第二预设模型为多阀系模型,该模型考虑了发动机多缸的特点,根据不同的缸的运动规律搭建而成。
进一步地,在确定出上述凸轮型线符合配气机构的动力学性能的情况下,确定装置还需要将该凸轮型线输入至第三预设模型中进行热力学性能评估,具体而言,第三预设模型为一维热力学模型,该模型能够根据凸轮型线计算出发动机的功率扭矩和油耗特性,根据发动机的功率扭矩和油耗特性能够确定出该凸轮型线是否能够满足发动机的热力学性能。
进一步地,在确定出上述凸轮型线符合发动机热力性能的情况下,确定装置确定该凸轮型线通过性能评估。
可以理解的是,如果上述凸轮型线不符合配气机构的气门的最大升程、配气机构的动力学性能和发动机热力性能中任一项,确定装置确定该凸轮型线未通过性能评估。
在该技术方案中,确定装置通过判断第一预设模型输出的凸轮型线是否符合配气机构的气门的最大升程、配气机构的动力学性能和发动机热力性能,对凸轮型线进行性能评估,进而在该凸轮型线通过性能评估的情况下,才将该凸轮型线确定为目标凸轮型线。这样,提高了采用上述凸轮型线的配气机构的超速性能,进而提高了发动机运行的可靠性。
在上述技术方案中,在凸轮型线符合气门的最大升程的情况下,将凸轮型线输入至第二预设模型确认凸轮型线是否符合配气机构的动力学性能的步骤具体包括:将凸轮型线输入至第二预设模型确定凸轮和凸轮的从动件之间的接触应力;在接触应力大于预设阈值的情况下,确认凸轮型线符合配气机构的动力学性能。
在该技术方案中,将凸轮型线输入至第二预设模型确定凸轮型线是否符合配气机构的动力学性能的过程为:确定装置将上述凸轮型线输入至第二预设模型之后,第二预设模型能够根据该凸轮型线计算出凸轮和凸轮的从动件之间的接触应力。具体地,根据凸轮和凸轮的从动件之间的接触应力的大小能够确定在发动机超速运行过程中凸轮的从动件会不会远离凸轮,具体而言,如果发动机超速运行过程中凸轮的从动件不会远离凸轮,则表明凸轮型符合配气机构的动力学性能。
进一步地,在上述接触应力大于预设阈值的情况下,确定装置确定上述凸轮型线符合配气机构的动力学性能。其中,预设阈值一般为零,根据发动机的特性参数确定。具体而言,如果确定出接触应力大于预设阈值,则表明发动机超速运行过程中凸轮的从动件不会远离凸轮,即上述凸轮型线符合配气机构的动力学性能的要求。
在该技术方案中,确定装置首先将上述凸轮型线输入至第二预设模型计算出凸轮和凸轮从动件之间的接触应力,然后根据接触应力与预设阈值的大小关系判断该凸轮型线是否符合配气机构的动力学性能的要求。这样,使得采用本发明的技术方案确定出的凸轮型线的配气机构能够具有良好的动力学性能,提高了采用该配气机构的发动机运行的可靠性。
在上述技术方案中,在凸轮型线符合配气机构的动力学性能的情况下,将凸轮型线输入至第三预设模型,确认凸轮型线是否符合发动机的热力学性能的步骤具体包括:根据凸轮型线确定气门升程曲线;将气门升程曲线输入至第三预设模型,确定发动机的功率扭矩和油耗特性;在功率扭矩和油耗特性符合预设要求的情况下,确定凸轮型线符合发动机的热力学性能。
在该技术方案中,将凸轮型线输入至第三预设模型,确认凸轮型线是否符合发动机的热力学性能的过程为:确定装置首先根据上述凸轮型线确定出气门的升程曲线,然后将气门升程曲线输入至第三预设模型中,以使第三预设模型计算出发动机的功率扭矩和油耗特性。具体而言,上述功率扭矩和油耗特性是判断发动机的热力学性能的指标。
进一步地,确定装置判断上述功率扭矩和油耗特性是否符合预设要求,并在上述功率扭矩和油耗特性符合预设要求的情况下,确定凸轮型线符合发动机的热力学性能。具体而言,如果上述功率扭矩和油耗特性符合预设要求,则表明采用该凸轮型线的发动机具有良好的热力学性能,此时,确定凸轮型线符合发动机的热力学性能的要求。
在该技术方案中,确定装置首先根据上述凸轮型线确定出气门升程曲线,并将气门升程曲线输入至第三预设模型计算出发动机的功率扭矩和油耗特性,然后根据功率扭矩和油耗特性判断该凸轮型线是否符合发动机的热力学性能的要求。这样,使得采用上述凸轮型线的发动机能够具有良好的热力学性能,提高了发动机运行的可靠性。
在上述技术方案中,对凸轮型线进行性能评估后,确定方法还包括:在凸轮型线未通过性能评估的情况下,调节加速度曲线的多段曲线的目标参数,直至第一预设模型输出的凸轮型线通过性能评估;其中,目标参数包括幅值、阶数、加速度中的一种或多种。
在该技术方案中,如果对第一预设模型输出的凸轮型线的性能评估结果为不通过,确定装置还需要对工作段的加速度曲线中的多段曲线的目标参数进行调节,以使第一预设模型生成新的凸轮型线。在生成新的凸轮型线后,确定装置重新对新的凸轮型线进行性能评估,直至生成的新的凸轮型线通过性能评估。
需要说明的是,上述目标参数具体为上述多段曲线的幅值、阶数、加速度中的一种或多种。
在该技术方案中,如果确定出的凸轮型线未通过性能评估,确定装置还需要调节工作段的多段曲线的目标参数来生成新的凸轮型线,直至生成的新的凸轮型线能够通过性能评估。这样,保证了采用通过本发明的技术方案确定出的凸轮型线的发动机在具备良好的超速性能,同时还具备良好的运行稳定性。
根据本发明的第二个方面,提出了一种凸轮型线的确定装置,凸轮设置于发动机的配气机构上,该凸轮型线的确定装置包括:处理单元,用于根据第一参数集设定第一预设模型的参数,以使第一预设模型输出凸轮型线;处理单元还用于对凸轮型线进行性能评估,在凸轮型线通过性能评估的情况下,将凸轮型线确定为目标凸轮型线;其中,第一参数集为发动机的尺寸参数和特性参数的集合。
在该技术方案中,上述凸轮型线即凸轮的外轮廓线;上述第一参数集包括发动机的尺寸参数和特性参数,其中,上述尺寸参数用于指示如发动机连杆长度,发动机冲程,凸轮轴轴承间隙、气门间隙等参数。上述特性参数用于指示如发动机的额定转速、发动机额定功率、发动机气缸压力曲线,发动机配气机构进排气门、气门弹簧、气门桥,气门锁块、摇臂等的质量信息、刚度信息和阻尼信息,气门弹簧的预紧力,配气机构所有零部件的材料属性等参数。
具体地,处理单元根据上述第一参数集设定第一预设模型的参数,使得第一预设模型确定出配气机构的凸轮型线。具体而言,第一预设模型为配气机构的运动学模型,该模型是对凸轮的抽象,能够将凸轮的运行过程转换成质量、刚度和阻尼相关的力的平衡方程。根据该方程能够确定凸轮的位移、速度、加速度、跃度等数据信息,进而根据这些数据信息确定出凸轮型线。
进一步地,处理单元对通过第一预设模型得出的凸轮型线进行性能评估,在凸轮型线通过性能评估的情况下,将该凸轮型线确定为目标凸轮型线。具体而言,如果第一预设模型输出的凸轮型线能够通过性能评估,则表明采用该凸轮型线的配气机构具备良好的超速性能,即发动机能够在短时间内超速运行而不易出现故障(例如气门桥脱落故障等)。
现有技术中,对于一些载重货物重量较大车辆,在下长坡时,容易出现车辆倒拖发动机的情况,使得发动机转速远大于额定转速,导致发动机的配气机构运动不平稳,严重时会造成气门桥脱落,影响了发动机的运行安全。而凸轮型线是发动机的配气机构的核心部分,其设计的合理性是决定发动机的超速性能的重要因素。
因此,本发明的技术方案提出了一种凸轮型线的确定装置,用于提高发动机的配气机构的超速性能。具体地,该确定装置的处理单元首先根据发动机的尺寸参数和特性参数设定第一预设模型的多个参数,使得第一预设模型输出凸轮型线。在通过第一预设模型确定出凸轮型线后,处理单元还需要对该凸轮型线进行性能评估,当该凸轮型线通过性能评估时,将其作为目标凸轮型线。这样,使得采用目标凸轮型线生产出的凸轮的发动机能够具有良好的超速性能,使得该发动机即使在转速远大于额定转速的情况下,也不易出现如气门桥脱落等故障,保证了发动机运行的可靠性。
根据本发明的第三个方面,提出了一种可读存储介质,其上存储有程序或指令,程序或指令被处理器执行时实现如本发明第一方面提出的凸轮型线的确定方法。因此,该可读存储介质具备本发明第一方面提出的凸轮型线的确定方法的全部有益效果,在此不再赘述。
根据本发明的第四个方面,提出了一种电子设备,包括:如本发明第二方面提出的凸轮型线的确定装置,和/或本发明第三方面提出的可读存储介质,因此,该电子设备具备本发明第二方面提出的凸轮型线的确定装置和/或本发明第三方面提出的可读存储介质的全部有益效果,在此不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了本发明实施例的凸轮型线的确定方法的流程示意图之一;
图2示出了本发明实施例的凸轮型线的确定方法的流程示意图之二;
图3示出了本发明实施例的凸轮型线的确定方法的流程示意图之三;
图4示出了本发明实施例的凸轮型线的确定方法的流程示意图之四;
图5示出了本发明实施例的凸轮型线的确定方法的流程示意图之五;
图6示出了本发明实施例的凸轮型线的确定方法的流程示意图之六;
图7示出了本发明实施例的凸轮型线的确定方法的流程示意图之七;
图8示出了本发明实施例的凸轮型线的确定装置的示意框图;
图9示出了本发明实施例的电子设备的示意框图;
图10示出了本发明实施例的凸轮型线的确定方法的总体流程图;
图11示出了本发明实施例的凸轮和气门的杠杆模型示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
下面结合图1至图11,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提出的凸轮型线的确定方法、装置、可读存储介质和电子设备进行详细地说明。
实施例一:
图1示出了本发明实施例的凸轮型线的确定方法的流程示意图,其中,该凸轮型线的确定方法包括:
步骤S102,根据第一参数集设定第一预设模型的参数,以使第一预设模型输出凸轮型线;
步骤S104,对凸轮型线进行性能评估,在凸轮型线通过性能评估的情况下,将凸轮型线确定为目标凸轮型线。
需要说明的是,本发明所提出的凸轮型线的确定方法的执行主体可以是凸轮型线的确定装置,为了更加清楚的对本发明提出的凸轮型线的确定方法进行说明,下面实施例中以凸轮型线的确定方法的执行主体为凸轮型线的确定装置进行示例性说明。
在该实施例中,上述凸轮型线即凸轮的外轮廓线;上述第一参数集包括发动机的尺寸参数和特性参数,其中,上述尺寸参数用于指示如发动机连杆长度,发动机冲程,凸轮轴轴承间隙、气门间隙等参数。上述特性参数用于指示如发动机的额定转速、发动机额定功率、发动机气缸压力曲线,发动机配气机构进排气门、气门弹簧、气门桥,气门锁块、摇臂等的质量信息、刚度信息和阻尼信息,气门弹簧的预紧力,配气机构所有零部件的材料属性等参数。
具体地,确定装置根据上述第一参数集设定第一预设模型的参数,使得第一预设模型确定出配气机构的凸轮型线。具体而言,第一预设模型为配气机构的运动学模型,该模型是对凸轮的抽象,能够将凸轮的运行过程转换成质量、刚度和阻尼相关的力的平衡方程。根据该方程能够确定凸轮的位移、速度、加速度、跃度等数据信息,进而根据这些数据信息确定出凸轮型线。
进一步地,确定装置对通过第一预设模型得出的凸轮型线进行性能评估,在凸轮型线通过性能评估的情况下,将该凸轮型线确定为目标凸轮型线。具体而言,如果第一预设模型输出的凸轮型线能够通过性能评估,则表明采用该凸轮型线的配气机构具备良好的超速性能,即发动机能够在短时间内超速运行而不易出现故障(例如气门桥脱落故障等)。
可以理解的是,在确定出目标凸轮型线后,生产厂家根据该目标凸轮型线进行制作凸轮时,需要考虑考虑凸轮的负曲率值,负曲率通常要小于-140,否则容易导致凸轮加工困难的问题。
可以理解的是,在根据目标凸轮型线加工出凸轮后,需要将凸轮装配到发动机上进行性能和可靠性测试,只有凸轮通过测试后,才可以确定凸轮型线设计完成,否则,还需要调节目标参数,重新确定新的凸轮型线,直至凸轮型线通过性能和可靠性测试。
示例性的,本实施例提出的凸轮型线的确定方法一般能够将发动机超速能力从原来的1.5倍发动机额定转速提升到1.85倍发动机额定转速。
现有技术中,对于一些载重货物重量较大车辆,在下长坡时,容易出现车辆倒拖发动机的情况,使得发动机转速远大于额定转速,导致发动机的配气机构运动不平稳,严重时会造成气门桥脱落,影响了发动机的运行安全。而凸轮型线是发动机的配气机构的核心部分,其设计的合理性是决定发动机的超速性能的重要因素。
因此,本实施例提出了一种凸轮型线的确定方法,用于提高发动机的配气机构的超速性能。具体地,确定装置首先根据发动机的尺寸参数和特性参数设定第一预设模型的多个参数,使得第一预设模型输出凸轮型线。在通过第一预设模型确定出凸轮型线后,确定装置对该凸轮型线进行性能评估,当该凸轮型线通过性能评估时,将其作为目标凸轮型线。这样,使得采用目标凸轮型线生产出的凸轮的发动机能够具有良好的超速性能,使得该发动机即使在转速远大于额定转速的情况下,也不易出现如气门桥脱落等故障,保证了发动机运行的可靠性。
图2示出了本发明实施例的凸轮型线的确定方法的流程示意图,其中,该凸轮型线的确定方法包括:
步骤S202,根据第一参数集设置第一预设模型的参数,以使第一预设模型确定凸轮升程曲线;
步骤S204,第一预设模型根据凸轮升程曲线确定凸轮型线;
步骤S206,对凸轮型线进行性能评估,在凸轮型线通过性能评估的情况下,将凸轮型线确定为目标凸轮型线。
在该实施例中,确定装置根据第一参数集设定第一预设模型的参数,以使第一预设模型输出凸轮型线的过程为:在确定装置根据第一参数集设定好第一预设模型中的对应参数后,第一预设模型能够生成凸轮升程曲线。具体而言,凸轮升程曲线为在发动机运行过程中,凸轮的运行曲线,通过凸轮升程曲线能够确定出凸轮型线。
进一步地,第一预设模型根据确定出的凸轮升程曲线输出凸轮型线。
在该实施例中,确定装置根据第一参数集设置第一预设模型的参数,使得第一预设模型能够确定出凸轮升程曲线,进而确定出凸轮型线。这样,避免了用户通过手动计算相关参数,提高了凸轮型线的设计效率和准确度。
图3示出了本发明实施例的凸轮型线的确定方法的流程示意图,其中,该凸轮型线的确定方法包括:
步骤S302,根据第一参数集设定配气机构刚度、配气机构摇臂比、气门间隙、气门弹簧预紧力、气缸内燃气压力对气门的作用力,以使第一预设模型确定缓冲段高度和缓冲段末端速度;
步骤S304,采用气门分段加速度的方式确定凸轮在工作段的加速度曲线,其中,加速度曲线包括多段曲线;
步骤S306,第一预设模型根据缓冲段高度、缓冲段末端速度和工作段的加速度曲线确定凸轮升程曲线;
步骤S308,第一预设模型根据凸轮升程曲线确定凸轮型线;
步骤S310,对凸轮型线进行性能评估,在凸轮型线通过性能评估的情况下,将凸轮型线确定为目标凸轮型线。
在该实施例中,上述凸轮升程曲线包括缓冲段和工作段;上述缓冲段高度指的是凸轮升程曲线中缓冲段升程曲线的高度,包括进气侧缓冲段高度和出气侧缓冲段高度;缓冲段末端速度指的是缓冲段末端从动件的速度。
在该实施例中,根据第一参数集设置第一预设模型的参数,以第一预设模型确定凸轮升程曲线的过程为:确定装置根据第一参数集设定具体的配气机构刚度、配气机构摇臂比、气门间隙、气门弹簧预紧力、气缸内燃气压力对气门的作用力,使得第一预设模型计算出缓冲段高度和缓冲段末端速度。
进一步地,确定装置采用气门分段加速度的方式确定凸轮在工作段的加速度曲线。具体而言,加速度曲线包括多段曲线。示例性的,加速度曲线为5段曲线,分别为Sin-f(半个正弦函数)曲线、Poly-f(多项式函数)曲线、poly-r(右侧多项式函数)曲线、Sin-l(1/4正弦函数)曲线、Sin-r(2/4正弦函数)曲线。
进一步地,第一预设模型根据缓冲段高度、缓冲段末端速度和工作段的加速度曲线确定凸轮升程曲线。
在该实施例中,确定装置通过设定第一预设模型的配气机构刚度、配气机构摇臂比、气门间隙、气门弹簧预紧力、气缸内燃气压力对气门的作用力等参数,能够使第一预设模型确定出凸轮升程曲线缓冲段的缓冲段高度和缓冲段末端速度;确定装置通过设定工作段的加速度曲线的确定方式为气门分段加速度的方式,能够使第一预设模型确定出凸轮升程曲线工作段的加速度曲线。第一预设模型根据上述缓冲段高度、缓冲段末端速度和工作段的加速度曲线能够确定出凸轮的升程曲线。这样,避免了用户通过手动计算相关参数,保证了确定出的凸轮升程曲线的准确性。
图4示出了本发明实施例的凸轮型线的确定方法的流程示意图,其中,该凸轮型线的确定方法包括:
步骤S402,根据第一参数集设定第一预设模型的参数,以使第一预设模型输出凸轮型线;
步骤S404,确认凸轮型线是否符合配气机构的气门的最大升程;
步骤S406,在凸轮型线符合气门的最大升程的情况下,将凸轮型线输入至第二预设模型确认凸轮型线是否符合配气机构的动力学性能;
步骤S408,在凸轮型线符合配气机构的动力学性能的情况下,将凸轮型线输入至第三预设模型,确认凸轮型线是否符合发动机的热力学性能;
步骤S410,在凸轮型线符合发动机的热力学性能的情况下,确定凸轮型线通过性能评估,并将凸轮型线确定为目标凸轮型线。
在该实施例中,对凸轮型线进行性能评估的过程为:确定装置判断凸轮型线是否符合配气机构的气门的最大升程。具体而言,可以通过凸轮型线确定凸轮型线计算凸轮的最大半径和最小半径的差值计算出气门升程,进而判断该气门升程是否符合配气机构的气门的最大升程。
需要说明的是,如果发动机包括气门摇臂,计算气门升程时还需要考虑凸轮和气门的杠杆模型。示例性的,凸轮和气门的杠杆模型如图11所示,其中m’为凸轮的从动件的质量,c’为凸轮的从动件的阻尼,k’为凸轮的从动件的刚度,a为凸轮侧杠杆的长度,b为气门侧杠杆的长度。在该情况下,气门升程等于凸轮的最大半径和最小半径的差值乘以a与b的比值,然后减去气门间隙。
进一步地,在确定出上述凸轮型线符合配气机构的气门的最大升程的情况下,确定装置还需要将上述凸轮型线输入至第二预设模型进行动力学计算,以判断该凸轮型线是否符合配气机构的动力学性能。具体而言,第二预设模型为多阀系模型,该模型考虑了发动机多缸的特点,根据不同的缸的运动规律搭建而成。
示例性的,若果发动机为6缸发动机,则按照1-5-3-6-2-4的顺序设置各个缸的阀系工作次序,进行动力学计算,其中,上述1至6用于指示发动机气缸的编号。
进一步地,在确定出上述凸轮型线符合配气机构的动力学性能的情况下,确定装置还需要将该凸轮型线输入至第三预设模型中进行热力学性能评估,具体而言,第三预设模型为一维热力学模型,该模型能够根据凸轮型线计算出发动机的功率扭矩和油耗特性,根据发动机的功率扭矩和油耗特性能够确定出该凸轮型线是否能够满足发动机的热力学性能。
进一步地,在确定出上述凸轮型线符合发动机热力性能的情况下,确定装置确定该凸轮型线通过性能评估。
可以理解的是,如果上述凸轮型线未不符合配气机构的气门的最大升程、配气机构的动力学性能和发动机热力性能中任一项,确定装置确定该凸轮型线未通过性能评估。
在该实施例中,确定装置通过判断第一预设模型输出的凸轮型线是否符合配气机构的气门的最大升程、配气机构的动力学性能和发动机热力性能,对凸轮型线进行性能评估,进而在该凸轮型线通过性能评估的情况下,才将该凸轮型线确定为目标凸轮型线。这样,提高了采用上述凸轮型线的配气机构的超速性能,进而提高了发动机运行的可靠性。
图5示出了本发明实施例的凸轮型线的确定方法的流程示意图,其中,该凸轮型线的确定方法包括:
步骤S502,根据第一参数集设定第一预设模型的参数,以使第一预设模型输出凸轮型线;
步骤S504,确认凸轮型线是否符合配气机构的气门的最大升程;
步骤S506,在凸轮型线符合气门的最大升程的情况下,将凸轮型线输入至第二预设模型确定凸轮和凸轮的从动件之间的接触应力;
步骤S508,在接触应力大于预设阈值的情况下,确认凸轮型线符合配气机构的动力学性能;
步骤S510,在凸轮型线符合配气机构的动力学性能的情况下,将凸轮型线输入至第三预设模型,确认凸轮型线是否符合发动机的热力学性能;
步骤S512,在凸轮型线符合发动机的热力学性能的情况下,确定凸轮型线通过性能评估,并将凸轮型线确定为目标凸轮型线。
在该实施例中,将凸轮型线输入至第二预设模型确定凸轮型线是否符合配气机构的动力学性能的过程为:确定装置将上述凸轮型线输入至第二预设模型之后,第二预设模型能够根据该凸轮型线计算出凸轮和凸轮的从动件之间的接触应力。具体地,根据凸轮和凸轮的从动件之间的接触应力的大小能够确定在发动机超速运行过程中凸轮的从动件会不会远离凸轮,具体而言,如果发动机超速运行过程中凸轮的从动件不会远离凸轮,则表明凸轮型符合配气机构的动力学性能。
进一步地,在上述接触应力大于预设阈值的情况下,确定装置确定上述凸轮型线符合配气机构的动力学性能。其中,预设阈值一般为零,根据发动机的特性参数确定。具体而言,如果确定出接触应力大于预设阈值,则表明发动机超速运行过程中凸轮的从动件不会远离凸轮,即上述凸轮型线符合配气机构的动力学性能的要求。
在该实施例中,确定装置首先将上述凸轮型线输入至第二预设模型计算出凸轮和凸轮从动件之间的接触应力,然后根据接触应力与预设阈值的大小关系判断该凸轮型线是否符合配气机构的动力学性能的要求。这样,使得采用本发明的技术方案确定出的凸轮型线的配气机构能够具有良好的动力学性能,提高了采用该配气机构的发动机运行的可靠性。
图6示出了本发明实施例的凸轮型线的确定方法的流程示意图,其中,该凸轮型线的确定方法包括:
步骤S602,根据第一参数集设定第一预设模型的参数,以使第一预设模型输出凸轮型线;
步骤S604,确认凸轮型线是否符合配气机构的气门的最大升程;
步骤S606,在凸轮型线符合气门的最大升程的情况下,将凸轮型线输入至第二预设模型确认凸轮型线是否符合配气机构的动力学性能;
步骤S608,根据凸轮型线确定气门升程曲线,并将气门升程曲线输入至第三预设模型,确定发动机的功率扭矩和油耗特性;
步骤S610,在功率扭矩和油耗特性符合预设要求的情况下,确定凸轮型线符合发动机的热力学性能;
步骤S612,在凸轮型线符合发动机的热力学性能的情况下,确定凸轮型线通过性能评估,并将凸轮型线确定为目标凸轮型线。
在该实施例中,将凸轮型线输入至第三预设模型,确认凸轮型线是否符合发动机的热力学性能的过程为:确定装置首先根据上述凸轮型线确定出气门的升程曲线,然后将气门升程曲线输入至第三预设模型中,以使第三预设模型计算出发动机的功率扭矩和油耗特性。具体而言,上述功率扭矩和油耗特性是判断发动机的热力学性能的指标。
进一步地,确定装置判断上述功率扭矩和油耗特性是否符合预设要求,并在上述功率扭矩和油耗特性符合预设要求的情况下,确定凸轮型线符合发动机的热力学性能。具体而言,如果上述功率扭矩和油耗特性符合预设要求,则表明采用该凸轮型线的发动机具有良好的热力学性能,此时,确定凸轮型线符合发动机的热力学性能的要求。
在该实施例中,确定装置首先根据上述凸轮型线确定出气门升程曲线,并将气门升程曲线输入至第三预设模型计算出发动机的功率扭矩和油耗特性,然后根据功率扭矩和油耗特性判断该凸轮型线是否符合发动机的热力学性能的要求。这样,使得采用上述凸轮型线的发动机能够具有良好的热力学性能,提高了发动机运行的可靠性。
图7示出了本发明实施例的凸轮型线的确定方法的流程示意图,其中,该凸轮型线的确定方法包括:
步骤S702,根据第一参数集设定配气机构刚度、配气机构摇臂比、气门间隙、气门弹簧预紧力、气缸内燃气压力对气门的作用力,以使第一预设模型确定缓冲段高度和缓冲段末端速度;
步骤S704,采用气门分段加速度的方式确定凸轮在工作段的加速度曲线,其中,加速度曲线包括多段曲线;
步骤S706,第一预设模型根据缓冲段高度、缓冲段末端速度和工作段的加速度曲线确定凸轮升程曲线;
步骤S708,第一预设模型根据凸轮升程曲线确定凸轮型线;
步骤S710,对凸轮型线进行性能评估,在凸轮型线未通过性能评估的情况下,调节加速度曲线的多段曲线的目标参数,直至第一预设模型输出的凸轮型线通过性能评估。
在该实施例中,如果对第一预设模型输出的凸轮型线的性能评估结果为不通过,确定装置还需要对工作段的加速度曲线中的多段曲线的目标参数进行调节,以使第一预设模型生成新的凸轮型线。在生成新的凸轮型线后,确定装置重新对新的凸轮型线进行性能评估,直至生成的新的凸轮型线通过性能评估。
需要说明的是,上述目标参数具体为上述多段曲线的幅值、阶数、加速度中的一种或多种,其中加速度包括正向加速度和负向加速度。
在该实施例中,如果确定出的凸轮型线未通过性能评估,确定装置还需要调节工作段的多段曲线的目标参数来生成新的凸轮型线,直至生成的新的凸轮型线能够通过性能评估。这样,保证了采用通过本实施例确定出的凸轮型线的发动机在具备良好的超速性能,同时还具备良好的运行稳定性。
实施例二:
图8示出了本发明实施例的凸轮型线的确定装置的示意框图,其中,该凸轮型线的确定装置800包括:处理单元802,用于根据第一参数集设定第一预设模型的参数,以使第一预设模型输出凸轮型线;处理单元802还用于对凸轮型线进行性能评估,在凸轮型线通过性能评估的情况下,将凸轮型线确定为目标凸轮型线;其中,第一参数集为发动机的尺寸参数和特性参数的集合。
在该实施例中,上述凸轮型线即凸轮的外轮廓线;上述第一参数集包括发动机的尺寸参数和特性参数,其中,上述尺寸参数用于指示如发动机连杆长度,发动机冲程,凸轮轴轴承间隙、气门间隙等参数。上述特性参数用于指示如发动机的额定转速、发动机额定功率、发动机气缸压力曲线,发动机配气机构进排气门、气门弹簧、气门桥,气门锁块、摇臂等的质量信息、刚度信息和阻尼信息,气门弹簧的预紧力,配气机构所有零部件的材料属性等参数。
具体地,处理单元802根据上述第一参数集设定第一预设模型的参数,使得第一预设模型确定出配气机构的凸轮型线。具体而言,第一预设模型为配气机构的运动学模型,该模型是对凸轮的抽象,能够将凸轮的运行过程转换成质量、刚度和阻尼相关的力的平衡方程。根据该方程能够确定凸轮的位移、速度、加速度、跃度等数据信息,进而根据这些数据信息确定出凸轮型线。
可以理解的是,上述凸轮型线的确定装置800还包括获取单元804,在处理单单元根据上述第一参数集设定第一预设模型的参数之前,获取第一参数集。
进一步地,处理单元802对通过第一预设模型得出的凸轮型线进行性能评估,在凸轮型线通过性能评估的情况下,将该凸轮型线确定为目标凸轮型线。具体而言,如果第一预设模型输出的凸轮型线能够通过性能评估,则表明采用该凸轮型线的配气机构具备良好的超速性能,即发动机能够在短时间内超速运行而不易出现故障(例如气门桥脱落故障等)。
现有技术中,对于一些载重货物重量较大车辆,在下长坡时,容易出现车辆倒拖发动机的情况,使得发动机转速远大于额定转速,导致发动机的配气机构运动不平稳,严重时会造成气门桥脱落,影响了发动机的运行安全。而凸轮型线是发动机的配气机构的核心部分,其设计的合理性是决定发动机的超速性能的重要因素。
因此,本实施例提出了一种凸轮型线的确定装置800,用于提高发动机的配气机构的超速性能。具体地,该确定装置的处理单元802首先根据发动机的尺寸参数和特性参数设定第一预设模型的多个参数,使得第一预设模型输出凸轮型线。在通过第一预设模型确定出凸轮型线后,处理单元802还需要对该凸轮型线进行性能评估,当该凸轮型线通过性能评估时,将其作为目标凸轮型线。这样,使得采用目标凸轮型线生产出的凸轮的发动机能够具有良好的超速性能,使得该发动机即使在转速远大于额定转速的情况下,也不易出现如气门桥脱落等故障,保证了发动机运行的可靠性。
进一步地,在该实施例中,在根据第一参数集设定第一预设模型的参数,以使第一预设模型输出凸轮型线的步骤中,处理单元802用于根据第一参数集设置第一预设模型的参数,以使第一预设模型确定凸轮升程曲线;第一预设模型根据凸轮升程曲线确定凸轮型线。
进一步地,在该实施例中,凸轮升程曲线包括缓冲段和工作段,在根据第一参数集设置第一预设模型的参数,以第一预设模型确定凸轮升程曲线的步骤中,处理单元802用于根据第一参数集设定配气机构刚度、配气机构摇臂比、气门间隙、气门弹簧预紧力、气缸内燃气压力对气门的作用力,以使第一预设模型确定缓冲段高度和缓冲段末端速度;采用气门分段加速度的方式确定凸轮在工作段的加速度曲线,其中,加速度曲线包括多段曲线;第一预设模型根据缓冲段高度、缓冲段末端速度和工作段的加速度曲线确定凸轮升程曲线。
进一步地,在该实施例中,在对凸轮型线进行性能评估的步骤中,处理单元802用于确认凸轮型线是否符合配气机构的气门的最大升程;在凸轮型线符合气门的最大升程的情况下,将凸轮型线输入至第二预设模型确认凸轮型线是否符合配气机构的动力学性能;在凸轮型线符合配气机构的动力学性能的情况下,将凸轮型线输入至第三预设模型,确认凸轮型线是否符合发动机的热力学性能;在凸轮型线符合发动机的热力学性能的情况下,确定凸轮型线通过性能评估。
进一步地,在该实施例中,在凸轮型线符合气门的最大升程的情况下,将凸轮型线输入至第二预设模型确定凸轮型线是否符合配气机构的动力学性能的步骤中,处理单元802用于将凸轮型线输入至第二预设模型确定凸轮和凸轮的从动件之间的接触应力;在接触应力大于预设阈值的情况下,确定凸轮型线符合配气机构的动力学性能。
进一步地,在该实施例中,在凸轮型线符合配气机构的动力学性能的情况下,将凸轮型线输入至第三预设模型,确认凸轮型线是否符合发动机的热力学性能的步骤中,处理单元802用于根据凸轮型线确定气门升程曲线;将气门升程曲线输入至第三预设模型,确定发动机的功率扭矩和油耗特性;在功率扭矩和油耗特性符合预设要求的情况下,确定凸轮型线符合发动机的热力学性能。
进一步地,在该实施例中,在对凸轮型线进行性能评估后,处理单元802还用于在凸轮型线未通过性能评估的情况下,调节加速度曲线的多段曲线的目标参数,直至第一预设模型输出的凸轮型线通过性能评估;其中,目标参数包括幅值、阶数、加速度中的一种或多种。
实施例三:
根据本发明的第三个实施例,提出了一种可读存储介质,其上存储有程序或指令,程序或指令被处理器执行时实现如上述实施例提出的凸轮型线的确定方法。因此,该可读存储介质具备上述实施例提出的凸轮型线的确定方法的全部有益效果,在此不再赘述。
实施例四:
图9示出了本发明实施例的电子设备的示意框图,其中,该电子设备900包括:如本发明上述实施例提出的凸轮型线的确定装置800,和/或本发明上述实施例提出的可读存储介质902,因此,该电子设备900具备本发明上述实施例提出的凸轮型线的确定装置800和/或本发明上述实施例提出的可读存储介质902的全部有益效果,在此不再赘述。
实施例五:
本实施例结合图10对本发明提出的凸轮型线的确定方法进行示例性说明。
如图10所示,在该实施例提出的凸轮型线的确定方法的步骤具体包括:
步骤S1002,收集参数;
步骤S1004,搭建配气机构动力学模型;
步骤S1006,设计凸轮型线;
步骤S1008,判断凸轮型线是否符合配气机构的动力学性能;是执行步骤S1010,否重新执行步骤S1006;
步骤S1010,判断凸轮型线是否符合发动机的热力学性能;是执行步骤S1012,否重新执行步骤S1006;
步骤S1012,制作凸轮轴样件;
步骤S1014,是否通过实验验证;是完成设计结束流程,否重新执行步骤S1006。
在该实施例中,确定装置获取收集参数(即上述第一参数集),搭建配气机构动力学模型(即设置第一预设模型的参数),使得配气机构动力学模型设计出凸轮型线。
进一步地,确定装置判断上述凸轮型线是否符合配气机构的动力学性能,是判断上述凸轮型线是否符合发动机的热力学性能,否调节配气机构动力学模型的目标参数重新设计凸轮型线。
进一步地,确定装置判断上述凸轮型线是否符合发动机的热力学性能,是根据上述凸轮型线制作凸轮轴样件,否调节配气机构动力学模型的目标参数重新设计凸轮型线。
进一步地,确定装置判断制作的凸轮轴样件是否通过了实验验证,是完成设计结束流程,否调节配气机构动力学模型的目标参数重新设计凸轮型线。其中,实验验证指的是将凸轮轴样件装配到发动机上进行台架试验验证。
在本说明书的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,除非另有明确的规定和限定;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种凸轮型线的确定方法,凸轮设置于发动机的配气机构上,其特征在于,所述确定方法包括:
根据第一参数集设定第一预设模型的参数,以使所述第一预设模型输出凸轮型线;
对所述凸轮型线进行性能评估,在所述凸轮型线通过性能评估的情况下,将所述凸轮型线确定为目标凸轮型线;
其中,所述第一参数集为所述发动机的尺寸参数和特性参数的集合。
2.根据权利要求1所述的凸轮型线的确定方法,其特征在于,所述根据所述第一参数集设定第一预设模型的参数,以使所述第一预设模型输出凸轮型线,具体包括:
根据所述第一参数集设置第一预设模型的参数,以使所述第一预设模型确定凸轮升程曲线;
所述第一预设模型根据所述凸轮升程曲线确定所述凸轮型线。
3.根据权利要求2所述的凸轮型线的确定方法,其特征在于,所述凸轮升程曲线包括缓冲段和工作段,所述根据所述第一参数集设置第一预设模型的参数,以所述第一预设模型确定凸轮升程曲线,具体包括:
根据所述第一参数集设定配气机构刚度、配气机构摇臂比、气门间隙、气门弹簧预紧力、气缸内燃气压力对气门的作用力,以使所述第一预设模型确定缓冲段高度和缓冲段末端速度;
采用气门分段加速度的方式确定所述凸轮在所述工作段的加速度曲线,其中,所述加速度曲线包括多段曲线;
所述第一预设模型根据所述缓冲段高度、所述缓冲段末端速度和所述工作段的加速度曲线确定所述凸轮升程曲线。
4.根据权利要求1所述的凸轮型线的确定方法,其特征在于,所述对所述凸轮型线进行性能评估,具体包括:
确认所述凸轮型线是否符合所述配气机构的气门的最大升程;
在所述凸轮型线符合所述气门的最大升程的情况下,将所述凸轮型线输入至第二预设模型确认所述凸轮型线是否符合所述配气机构的动力学性能;
在所述凸轮型线符合所述配气机构的动力学性能的情况下,将所述凸轮型线输入至第三预设模型,确认所述凸轮型线是否符合所述发动机的热力学性能;
在所述凸轮型线符合所述发动机的热力学性能的情况下,确定所述凸轮型线通过性能评估。
5.根据权利要求4所述的凸轮型线的确定方法,其特征在于,所述在所述凸轮型线符合所述气门的最大升程的情况下,将所述凸轮型线输入至第二预设模型确定所述凸轮型线是否符合所述配气机构的动力学性能,具体包括:
将所述凸轮型线输入至第二预设模型确定所述凸轮和所述凸轮的从动件之间的接触应力;
在所述接触应力大于预设阈值的情况下,确定所述凸轮型线符合所述配气机构的动力学性能。
6.根据权利要求4所述的凸轮型线的确定方法,其特征在于,所述在所述凸轮型线符合所述配气机构的动力学性能的情况下,将所述凸轮型线输入至第三预设模型,确认所述凸轮型线是否符合所述发动机的热力学性能,具体包括:
根据所述凸轮型线确定气门升程曲线;
将所述气门升程曲线输入至第三预设模型,确定所述发动机的功率扭矩和油耗特性;
在所述功率扭矩和所述油耗特性符合预设要求的情况下,确定所述凸轮型线符合所述发动机的热力学性能。
7.根据权利要求3所述的凸轮型线的确定方法,其特征在于,所述对所述凸轮型线进行性能评估后,所述确定方法还包括:
在所述凸轮型线未通过性能评估的情况下,调节所述加速度曲线的多段曲线的目标参数,直至所述第一预设模型输出的所述凸轮型线通过性能评估;
其中,所述目标参数包括幅值、阶数、加速度中的一种或多种。
8.一种凸轮型线的确定装置,凸轮设置于发动机的配气机构上,其特征在于,所述确定装置包括:
处理单元,用于根据第一参数集设定第一预设模型的参数,以使所述第一预设模型输出凸轮型线;
所述处理单元还用于对所述凸轮型线进行性能评估,在所述凸轮型线通过性能评估的情况下,将所述凸轮型线确定为目标凸轮型线;
其中,所述第一参数集为所述发动机的尺寸参数和特性参数的集合。
9.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的凸轮型线的确定方法的步骤。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:
如权利要求8所述的凸轮型线的确定装置;和/或
如权利要求9所述的可读存储介质。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117195748A (zh) * 2023-11-06 2023-12-08 潍柴动力股份有限公司 缸孔型线确定方法、装置、电子设备及存储介质
CN117195748B (zh) * 2023-11-06 2024-02-23 潍柴动力股份有限公司 缸孔型线确定方法、装置、电子设备及存储介质

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