一、凸轮当量升程误差的测量方法（论文文献综述）
朱丹丹[1]（2021）在《基于线阵相机的凸轮轴精密测量关键技术研究》文中指出几何精度测量是汽车发动机凸轮轴制造工艺的关键环节之一,传统接触式测量具有高精度的优点,但同时也存在效率较低和可能对测量表面造成损伤的不足。鉴于此,研究基于图像与坐标方法相结合的凸轮轴测量关键技术,包括测量系统方案、几何误差补偿技术、图像边缘检测技术等,为凸轮轴几何尺寸高效测量提供技术支持。首先,设计了凸轮轴测量系统总体方案,根据凸轮轴的主要特征进行测量系统需求分析,采用图像与坐标测量相结合的方法,用线阵相机代替传统的接触式测头。根据设计要求完成了光学成像系统的硬件选型,并给出了测量系统标定方法,实现单位换算和边缘标定。其次,研究了测量系统几何误差补偿技术,通过对测量系统的机械结构进行分析,基于多体运动学理论和齐次坐标变换矩阵理论,建立了采用线阵图像测头的坐标测量系统的几何误差模型。对测量系统的几何误差进行敏感度分析,采用矩阵微分法建立数学模型,找出影响测量系统精度的关键误差项。针对关键误差项进行误差补偿,在此基础上建立形位误差评定模型,并进行误差补偿仿真分析。再次,研究了图像处理算法,通过对凸轮轴图像进行预处理,提取出图像中感兴趣的区域,舍去多余像素,提高了图像处理的效率。为了获取边缘区域的像素灰度值,选择合适的像素级边缘检测算法对零件边缘进行初定位。采用拟合函数对边缘灰度曲线进行拟合,结合边缘标定结果,确定边缘点在边缘曲线上的位置,从而精确的提取出待测零件的亚像素边缘点。最后,搭建了凸轮轴测量系统样机,采用不同直径尺寸的标准轴进行标定实验,得到直径尺寸与标定结果的变化关系。在此基础上,进行凸轮轴特征参数的测量实验,以ADCOLE 911型测量仪检测结果作为对比参考值,检验本文所研究的凸轮轴测量系统的测量精度。结果表明,本文所研究的凸轮轴测量系统测量误差小于1.7μm,重复测量精度能够达到0.9μm,满足凸轮轴检测精度要求。
罗轩[2]（2021）在《配气机构NVH性能分析方法研究及应用》文中提出配气机构是发动机的核心子系统之一,也是发动机重要的振动噪声源之一。由于配气机构和发动机其他部分存在诸多耦合关系,对于配气机构的振声研究应在整机的层面上进行考虑。依据NVH问题的研究流程,本文从激励源、振动传递和噪声辐射的顺序对配气机构引起的整机振动噪声展开了一系列的仿真和试验研究工作,并将研究成果应用于解决一个实际的配气机构异响问题。具体工作内容与成果如下:对配气机构振声激励源特性进行了研究。通过搭建II型配气机构单阀系动力学模型,对配气机构在相应工况下的气门落座力、液压挺柱力和气门弹簧力等激励力特性进行了分析,并通过气门运动试验验证了模型的有效性。基于弹性流体动力学理论对凸轮-摇臂之间的接触特性进行了分析。以优化凸轮-摇臂之间的接触特性和降低振声激励力为目标,对凸轮型线和弹簧预紧力进行了优化设计。基于柔性缸盖多阀系模型对配气机构到缸盖的载荷传递特性进行了研究。基于柔性多体系统动力学原理和有限元法,建立了包括柔性体缸盖在内的配气机构多阀系动力学模型,对配气机构动力学和阀系与缸盖间的相互作用进行了分析。基于弹性流体动力学理论建立了凸轮轴承模型,考虑轴颈不对中和润滑油膜的影响,对凸轮轴承的载荷传递和润滑特性进行了分析,并对配气机构激励作用下的缸盖振动响应进行了分析。基于该模型,对包括转速、润滑油温度和润滑油标号在内的轴承润滑特性影响因素进行了探究。从整机层面对配气机构激励作用下的振动噪声特性进行了研究。针对某国产1.8T四缸汽油机建立了配气机构-整机耦合系统动力学模型,并充分考虑了配气机构和发动机本体之间的耦合关系。基于该模型,对该发动机配气机构动力学进行了分析,并对整机的振动响应和噪声辐射进行了预测。相较于通常采用的非耦合法,应用该耦合分析法预测整机振动响应和噪声辐射得到了与实测更吻合的结果。针对一种常见的怠速工况下发动机配气机构异响噪声问题进行了研究和优化。通过一系列的换件探索试验和信号处理分析,成功识别了异响特征。通过配气机构异响诊断模型的仿真分析,揭示了异响噪声的产生机理。基于有限元法和声学边界元法,建立了配气机构怠速异响复现模型。根据仿真分析结果,提出了A和B两套优化方案,并将B方案进行样件试制。验证试验结果显示,搭载B方案VVT的发动机在异响频段幅值明显降低,在主观评价中异响噪声基本消除,配气机构怠速异响问题得到圆满解决。
周贤杰[3]（2020）在《新型可变气门机构设计及与发动机匹配的数值研究》文中指出在能源危机和环境污染的压力下,政府制定的油耗和排放法规日趋严格,这给车用汽油机带来了巨大的挑战,其节能减排势在必行。为了改善发动机的尾气排放和燃油消耗,研究人员提出了各种各样的技术方案,而连续可变气门升程（Continuously Variable Valve Lift,CVVL）技术是其中最有前景的技术之一。该技术主要可以分为电磁式、电液式、气动式和机械式等。机械式由于具有较高的可靠性、控制精度和较低的成本,目前是各大汽车厂商的首要选择。但是,现有的机械式CVVL需要液压可变气门正时机构的配合才能实现进气门早关的控制策略,而这就给该技术的普及带来了较大的困难,例如结构复杂、成本高、系统控制不协调和发动机标定难度大等。为此,本文设计了一种新型的机械式连续可变气门升程及正时系统（Continuously Variable Valve Lift And Timing system,CVVLT）。该系统能够通过一个控制电机同时控制气门的升程、正时以及开启持续期,相比于现有的机械式CVVL,其结构更简单、研发成本更低、动态响应速度也更快。基于此系统,本文对机械式CVVL系统中的一些关键技术开展了一系列的研究。首先在一台量产发动机（称为原型机）上设计并开发了CVVLT系统。在此过程中,建立了原型机的一维性能仿真（GT-power）模型并计算出了满足发动机性能和机构可行性的气门运动参数;然后利用这些参数设计了CVVLT系统的中间摇臂型线和凸轮型线;接着推导了系统的运动学模型并搭建了冷机性能综合测试台架;最后利用试验台架对CVVLT系统进行了气门运动等方面的测试。结果表明:（1）本文提出的中间摇臂型线和凸轮型线的设计方法在理论上和实际应用上都是切实可行的;（2）除了气门开启持续期外,其余气门运动参数的试验测量结果均与设计结果一致,而气门开启持续期的误差来自于系统驱动部分中齿轮的齿侧间隙,其平均误差约为10.45%。由此可见,CVVLT系统的气门开启持续期受齿轮精度的影响较大。根据研究需要,采用多体动力学仿真技术对原型机和CVVLT系统中的配气机构进行了动力学分析,然后利用其结果对CVVLT系统的中间摇臂进行了结构强度校核和模态分析。结果表明:（1）系统最大的落座速度和冲击力出现在中等气门升程附近,而凸轮与中间摇臂滚轮以及中间摇臂与气门摇臂滚轮之间的最大法向接触应力则在控制角度等于43°时达到最大;（2）系统的润滑状况良好、液压挺柱的受载合理、零件之间也不会产生飞脱现象,但是凸轮轴与中间摇臂滚轮之间的法向接触应力超出了设计的极限值,因此需要对凸轮的材料和表面处理方式做进一步地强化;（3）中间摇臂的安全系数达到了3.01,强度满足设计的要求,并且其一阶固有频率已经远远超出了正常工作时的摆动频率,因此不会发生共振。将CVVLT系统安装在原型机上,然后通过发动机台架测试系统分别对原型机和CVVLT发动机进行了性能试验。根据试验数据,利用一维仿真软件（GTpower）和三维仿真软件（Converge）建立了两台发动机的数值仿真模型,并使用试验数据和仿真模型从多个方面分析了CVVLT系统对发动机性能（在小负荷工况）的影响。结果表明:（1）CVVLT系统能够显着地降低发动机在小负荷下的泵气损失和摩擦损失,从而提高其总体机械效率;（2）虽然系统能够减小发动机在小负荷下的残余废气系数,但是也会降低发动机在点火时刻的缸内气体温度和湍动能,使得其燃烧持续期有所增长,这相应地减小了发动机高压循环的指示热效率,并抵消了机械效率提高所带来的一部分收益,最终发动机在转速为2000r/min且制动平均有效压力为1bar时的有效热效率相比于原型机提高了9.8%。为了解决CVVLT发动机中燃烧过慢的问题,进一步利用Converge软件研究了在气阀座圈且靠近气缸壁面的附近（方案1）或者靠近火花塞的附近（方案2）增加屏蔽对CVVLT发动机进气量、缸内流动和燃烧过程的影响。结果发现:（1）在这两种位置增加屏蔽都能够有效地改善发动机在部分负荷下的缸内流动,从而加快燃烧区域中的火焰传播速度;（2）在部分负荷,方案2能够以增加较少的进气阻力为代价来增强发动机的缸内流动和燃烧过程,因此要优于方案1;在大负荷,方案2则会降低发动机的滚流比和湍动能,而方案1却对火焰传播速度略有改善,所以此时方案1要优于方案2。本文的研究扩展了CVVL技术的实现方式,明确了该技术的优缺点,同时还探究了CVVLT发动机潜在的优化方案。这对于加快CVVL技术的产业化进程具有重要的意义。
胡正乙[4]（2020）在《基于线结构光的盘形凸轮视觉测量技术研究》文中研究说明凸轮作为一种典型的轴盘类零件,广泛的应用于机械传动部件中。发动机凸轮轴是发动机的关键零件,凸轮轴上盘形凸轮的轮廓误差,直接决定了从动件的运动规律,从而影响发动机的工作性能。现有发动机凸轮轴多采用专用设备对凸轮进行接触式测量,不仅通用性差,并且无法实现凸轮轴的在线智能检测。针对发动机凸轮轴的非接触检测,本文搭建以线激光器、摄像机及计算机组成的线结构光测量系统,根据盘形凸轮的几何特征,提出了一种基于线结构光的盘形凸轮测量方法。为了提高凸轮表面上光条中心点检测精度,本文将模板匹配算法及边缘检测算法相结合,确保在高噪音图像中准确获得光条区域,在确定区域利用Steger算法获得光条中心点像素坐标,该方法不仅具有较好的鲁棒性,并且避免大规模卷积计算,提高光条中心点检测的速度。针对凸轮轴上凸轮镜面反射率高,影响光条中心点检测算法的问题,本文通过分析线激光器发射光束的能量分布,提出一种基于高斯平顶函数的光条图像增强算法,该算法在保证不改变光条灰度分布规律的前提下,改善图像中光条质量,为凸轮测量提供高质量的光条图像。在结构光视觉系统标定中,本文通过移动激光器获得多个平行光平面,并利用平行几何约束对光平面标定过程进行优化,克服只根据光条灰度信息获得光平面方程参数对标定过程无法进行约束的缺陷。由于发动机凸轮轴由多个凸轮组成,为了通过一次装夹,完成多个凸轮的测量,本文提出一种根据线激光器的直线移动距离,解算移动后光平面方程的算法,解决凸轮轴多次装夹所引起的定位误差对凸轮测量精度的影响。在凸轮轮廓点云采集中,本文采用的视觉系统由单激光器与摄像机组成,为了获得凸轮完整轮廓信息,提出按已知角度旋转凸轮,通过凸轮轴轴线方程获得初始位置上全部点云信息的坐标变换方法;针对光平面与被测凸轮轴轴线空间位置很难保证垂直关系的问题,本文将凸轮轮廓点云投影到与轴线垂直的平面,这些投影点可以表征凸轮轮廓的平面几何信息。在盘形凸轮基圆与轮廓误差测量中,根据凸轮轴装夹方式,统一凸轮测量基准与设计基准,并在该过程中获得基圆半径测量值;根据盘形凸轮几何特征,利用凸轮敏感点获得桃尖位置,并搜索基圆边缘区域,获得凸轮升程起始点,建立凸轮升程及回程的轮廓误差。在本文构建的线结构光测量系统上,对汽车发动机凸轮轴进行测量,获得盘形凸轮的基圆半径、桃尖位置、升程和回程的轮廓误差,将测量结果与该凸轮设计值、三坐标测量仪获得的测量值进行对比与分析,验证本文提出测量方法的可行性,并对影响测量精度的因素进行分析。
邹鹏[5]（2020）在《一种新型全可变气门升程机构的正向开发及其应用研究》文中研究指明连续可变气门升程（Continuously Variable Valve Lift,CVVL）技术通过改变进气门升程和开启持续期控制进气量和负荷,从而取消节气门,降低汽油机部分负荷的泵气损失,是提高发动机部分负荷性能最有前景的技术之一。目前工程应用的机械式CVVL技术解决方案需要配合液压式可变气门正时（Variable Valve Timing,VVT）技术使用,系统跟随性差,响应速度慢,机构庞大,成本昂贵,控制策略复杂,开发周期长。为此,本课题组提出了一种新型的具有自调节气门正时功能的机械式连续可变气门升程（Continuously Variable Valve Lift and Timing,CVVLT）系统。该系统通过调节凸轮轴枢轴中心来改变气门的动作,利用一个调节电机同时控制气门升程和正时,取消了进气液压VVT,具有简单小巧、稳定可靠、成本低廉和响应迅速等优点。本文针对CVVLT系统进行了相关的研究,具体内容和结论如下:（1）搭建了原机GT-power模型,通过性能仿真初步确定气门升程曲线的主要参数,基于提出的结合性能仿真的型线设计方法对CVVLT系统的关键零部件进行了正向开发。综合GT-suite中的多体动力学模型和GT-Power发动机性能仿真模型的计算结果,对设计型线进行了优化和验证。型线优化设计的结果与设计目标值吻合良好,进气门动力学参数与原机相当,CVVLT发动机性能预测结果符合预期。成功制造和搭载了CVVLT系统,通过缸盖冷机试验平台对设计方法和CVVLT系统的功能进行了验证,验证结果符合预期。（2）开展了汽油机泵气损失的形成机理分析,并对CVVLT原理样机和原机的泵气损失共性特征进行了对比分析,讨论了原机与CVVLT原理样机的泵气损失理论极限。基于CVVLT原理样机和原机的台架试验结果,围绕汽油机经济性分解后的影响因素,进行了CVVLT系统对汽油机经济性影响的量化分析,试验结果分析表明:与原机相比,CVVLT原理样机采用气门升程控制负荷,由于部分负荷没有了节气门的节流损失,进气压力更高,泵气损失降低明显。发动机转速为1500r/min、2000r/min和3000r/min时,泵气损失分别较原机最多降低了23%、25%和22%,燃油经济性得到改善。2000r/min平均有效压力2bar和3000r/min平均有效压力2bar工况的有效热效率分别较原机提高了6.9%和8.1%。（3）基于原机一维仿真模型、设计结果和试验结果,搭建了CVVLT发动机一维仿真模型。基于该模型对CVVLT发动机进气门正时对换气过程和燃烧过程的影响进行了性能仿真分析,仿真结果表明:推迟CVVLT发动机部分负荷的进气门开启时刻,进气过程气门内外压差增大,进气流速增加,气缸容积增大,进气量增加。较大的气门升程可以减小气门的局部节流损失和推迟气门关闭时刻。基于该结果对CVVLT发动机的小负荷工况正时和升程进行了匹配优化,优化结果降低了1%到2%的燃油消耗率。（4）搭建了CVVLT发动机Converge三维仿真模型,开展了CVVLT原理样机进气门正时对缸内流动的影响研究。仿真结果表明:部分负荷工况下推迟CVVLT发动机的进气门开启时刻,进气过程中缸内滚流比和湍动能都得到增加。CVVLT发动机进气门关闭后,活塞继续下行会使湍动能不断耗散,当进气门关闭时刻提前时,进气后期活塞继续下行的距离更长,湍动能的耗散时间更长。此外,CVVLT发动机进气门越早关闭,缸内的滚流比更小,缸内流场更趋向于无序状态,更多的气体分子碰撞在缸壁上,气体分子之间的粘性耗散更多,气缸内的湍动能耗散地更快。因此,气门越早关闭,点火时刻的湍动能越弱,湍动能集中的区域也离火花塞越远,点火后火焰传播速度越慢,燃烧持续期越长。由于CVVLT发动机采用进气门早关策略,所以燃烧持续期比原机更长。本文的研究扩展了CVVL技术的实现形式,深入揭示了CVVLT系统对汽油机经济性的改善效果,明确了CVVLT原理样机的优化方向,为CVVLT系统的工程开发提供了理论指导。
徐峰[6]（2018）在《基于当量磨削的凸轮转速动态优化》文中提出凸轮作为一种复杂机械零件,已经在包装机械、纺织机械、交通运输机械、动力机械等领域到广泛的应用。随着对凸轮机构控制要求的提高,传统的靠模加工早已无法满足当今社会对于高端装备制造业的需要。现阶段高精度凸轮加工多采用CNC数控磨床实现。由于伺服电机制造技术与CNC数控技术的相对落后,国内数控机磨很难实现高精度控制,而类似规格国外CNC数控磨床的价格是国产数控磨床的10多倍。为了提高我国凸轮磨床的精度和效率,改变国内装备制造业对于进口 CNC数控磨床的依赖,本文对凸轮磨削算法进行了一定的研究。通过相关论文查找与实验研究后发现,磨削精度与当量磨削厚度值密切相关,加工中保持当量磨削厚度近似相等时可保证工件具有较高的轮廓精度。由于磨削过程中各轴速度不匹配等问题,造成实际加工的当量磨削厚度与理论当量磨削厚度相差较大,所以本文通过动态优化C轴转速度来达到补偿当量磨削厚度的目的。主要内容分为以下四点:1、凸轮磨削前相关数据处理。实际加工过程中凸轮升程数据常通过测量的方式获得,获得的数据中可能存在噪声误差,本文利用傅里叶变换实现升程光顺处理。在获得升程表之后,通过三次样条曲线对升程数据进行插值密化。最后利用速度瞬心法推导出C轴与X轴之间的磨削关系,求得凸轮磨床输入序列值。2、利用当量磨削厚度提出了凸轮磨削速度优化方法。由于传统的磨削厚度并不能很好的描述加工过程,所以想到利用当量磨削厚度来描述凸轮磨削过程。当量磨削厚度中主要受到磨削厚度、砂轮速度与切削速度的影响。加工过程中切削速度对加工精度影响较大,分析后决定通过优化C轴旋转速度曲线间接优化切削速度。3、结合Cycle-To-Cylce反馈控制理论与遗传算法,实现C轴磨削速度曲线的动态速度优化。由于在磨削过程中存在轴匹配度不一致等问题,造成在加工过程中当量磨削厚度会发生变化。为了求得更好的优化速度,本文将每利用Cylce-To-Cylce反馈控制理论,将每次的磨削过程看成一个周期,结合遗传算法动态优化速度曲线,最终求得一组符合精度要求的加工速度曲线。4、采用实验仿真证明算法有效性。为了更好的证明算法的有效性,本文基于MK8312C型凸轮磨床相关实测数据搭建了 MATLAB数控磨削系统仿真平台。基于该仿真平台对比了恒速磨削,限制最大加速度的准恒线速度磨削和本文优化方法。仿真实验结果表明,本文方法使得进给轴速度变化平缓,凸轮轮廓精度也得到了进一步的提高。
刘兴富[7]（2017）在《摩托车发动机凸轮（轴）测量程序设计的瓶颈及其对策（2）》文中研究指明（上接2017年第5期）3符合"最小条件"的评定准则[4]由前述定义可知,凸轮升程误差就是包容被测实际凸轮升程误差曲线的一对理想凸轮曲线（平行直线）同的距离（区域）。在实际运用中还应考虑凸轮升程公差的大小和公差带形状的影响。因此,根据"最小区域法",凸轮升程误差曲线的最小包容区域,应符合下
杨寿智[8]（2016）在《凸轮轴高速磨削加工质量影响因素分析及关键技术研究》文中进行了进一步梳理凸轮轴作为汽车、内燃机等行业的一种量大面广的关键零部件,其精度和质量稳定性直接影响到发动机的质量、寿命、废气排放和节能。随着能源危机的爆发以及新标准的施行,如何提高加工质量和加工效率是凸轮轴加工亟待解决的问题。为了保证凸轮轴的加工质量和加工效率,一般采用高性能凸轮轴数控磨床对其进行高效精密磨削加工。但是由于凸轮轴属于细长杆件,其刚性较差,同时轮廓型面复杂给磨削加工带来极大困难。本文以凸轮轴高速数控磨削加工为研究对象,进行凸轮轴磨削加工质量的影响因素分析及关键技术研究,在凸轮轴原始升程数据拟合优化、多圈磨削减少弹性退让、磨削稳定性分析与颤振抑制、工件转速优化、磨削加工误差分析与补偿等提高磨削加工质量的关键技术上形成突破,解决当前凸轮轴磨削加工中存在较大的原始升程数据测量误差、砂轮架进给弹性退让、磨削振动、磨削轮廓误差等问题。本文所做的研究工作内容主要包括:1)分析了凸轮轴磨削加工方式和工艺特点,对包含测量误差的原始离散凸轮升程数据进行三次样条函数插值法光顺,实现凸轮轴原始升程数据的拟合优化;在近似恒线速度数学模型的基础上,介绍了凸轮轴X-C轴联动数控磨削工艺流程。2)建立了凸轮轴磨削法向磨削力的数学模型,开展了磨削力和砂轮弹性退让位移实验研究;探讨了凸轮轴在不同转角、磨削深度及磨削圈数的弹性退让规律;通过多圈进给磨削减少了砂轮弹性退让。通过动刚度测试对凸轮轴磨床各主要部件的共振频率和临界转速进行分析,找出了机床加工过程中整机动刚度的主要薄弱环节,并对这些薄弱环节提出了优化措施。3)建立了凸轮轴高速磨削过程的动力学模型,分析了凸轮轴磨削加工的稳定性区域与不稳定性区域;通过模态分析求解磨削工艺系统的固有振型与固有频率,得到其薄弱环节;结合稳定性叶瓣图、系统薄弱环节和控制理论提出了相关的抑振方法。4)建立了凸轮轴磨削系统的Simulink仿真模型,得到凸轮轴高速磨削加工的临界磨削深度,验证了变速磨削的抑振效果;通过实验研究了磨削工艺参数对加工波纹度和粗糙度的影响规律,验证了稳定性叶瓣图的正确性,得到了凸轮轴高速磨削的最优速比和最佳砂轮线速度区间。5)分析发现凸轮轴X-C轴联动恒线速度磨削中,某些凸轮转角区间的砂轮架进给速度、加速度、加加速度超出砂轮架进给伺服系统允许的最大值;基于砂轮架进给不同加速方式的计算模型对该区间工件主轴转速进行积分反求,替换该区间的工件主轴转速并进行整体的三次样条曲线拟合;通过工件主轴转速优化前后的对比实验,验证了凸轮工件主轴转速优化方法的正确性。6)分析了凸轮升程与轮廓在磨削误差方面的变化趋势;建立了凸轮虚拟升程的构建模型及其最小二乘多项式拟合的光顺算法,建立了凸轮轴X-C轴联动磨削升程误差分析与补偿模型;利用误差补偿处理后的虚拟升程进行凸轮轴磨削加工实验,验证了模型的正确性。
余良伟,陈绪兵,余志,张锋[9]（2016）在《凸轮轴磨削加工升程误差测量及抑制方法分析》文中提出凸轮轴的升程误差是评价其轮廓几何精度及表面磨削振纹的重要指标。在数控磨削加工工艺条件下发现,六缸四冲程货车YC6108凸轮轴的升程误差不符合要求。因此,从工件、夹具、工艺参数、冷却液、砂轮半径、金刚笔、中心架、顶尖、尾架和检验等方面分析了凸轮升程误差的抑制方法。经实测验证,提出的抑制方法能够确保凸轮型线满足公差要求。研究成果对于凸轮轴相关零件的工艺分析和质量控制具有一定的借鉴意义。
韩林沛[10]（2016）在《均质EGR及基于排气回流的分层EGR在GDI发动机部分负荷的应用研究》文中研究指明在节能减排的大背景下,传统动力轻型车辆面临着日益严格的排放法规限制和纯电动汽车的激烈竞争,其生存压力面临着前所未有的挑战,而汽油机作为轻型车辆车载动力的主流,对汽油机燃油经济性的改善势在必行。废气再循环（EGR,Exhaust Gas Recirculation）凭借其清洁高效、容易实现的技术特点,已成为改善发动机性能的重要技术途径,汽油机使用EGR不仅可以降低中小负荷时发动机的进气泵气损失和氮氧化物排放,而且大负荷时还可以降低末端混合气的自燃概率,抑制爆震的发生,从而可以提高几何压缩比和增大点火提前角,改善发动机的燃油经济性。但汽油机EGR所面临的一个挑战是当EGR率过高时混合气会被过度稀释,火焰传播速度和燃烧稳定性明显降低,甚至会出现失火,限制了EGR在汽油机上的进一步应用。汽油机实现高EGR率旨在降低当量比燃烧模式下的进气泵气损失,提高部分负荷的燃油经济性,为了探索提高汽油机EGR容忍度的技术手段,本文在一台1.4T增压直喷汽油机上进行了均质EGR协同不同耦合策略的试验。试验结果表明:汽油机部分负荷分别使用常规高、低压EGR回路所获得的扭矩随EGR率的增大均表现为先升高后降低的变化趋势,在转速1500r/min和2500r/min的试验工况点中能够获得正收益的最大EGR率较低,仅分别为15%和10%;而对比不同EGR回路的发动机性能发现,高压EGR回路相比低压EGR回路具有更好的瞬态响应性和高EGR率易实现性,但同时也会带来各缸EGR均匀度差和增压器效率降低的问题。汽油机部分负荷采用非冷却的EGR,可以减小相同体积流量下的EGR密度,从而降低EGR作为惰性气体对燃烧的稀释作用,同时采用热EGR方式还能够提高燃烧室内混合气的热氛围,进而促进油气混合和燃烧过程。汽油机均质EGR耦合含氧燃料燃烧在微观层面可以增大碳元素和氧元素的接触反应几率,加快火焰传播速度,进而提高EGR容忍度,但宏观层面燃用含氧燃料会降低燃烧空气需求量,节气门开度随之减小,削弱了EGR对汽油机部分负荷进气泵气损失的改善效果。汽油机均质EGR耦合强进气滚流可以充分利用滚流压缩破碎以后产生的湍流运动,促进分子间的动量、质量以及热量交换,加快火焰传播速度,特别是对于大EGR率工况的燃烧改善效果更为显着。当汽油机引入加浓燃烧产生的EGR时,EGR气体中的未燃HC和CO可以作为一种气态燃料再次参加燃烧,产生更高的扭矩输出,并且气态的HC和CO在燃烧过程中还拥有较快的燃烧速度,改善了高EGR率燃烧过程的定容度。虽然采用热EGR、耦合含氧燃料、增强进气滚流、改变废气组分等措施均能够改善废气对汽油机部分负荷燃烧的抑制效果,提高EGR容忍度,但这些改善效果仍是有限的。鉴于此,本研究内容在滚流气道汽油机的基础之上提出了一种基于排气回流的新型EGR分层策略,即进气行程进气门打开的同时二次开启排气门使排气道内废气重新回流入气缸,回流废气会在进气滚流的带动下发生随滚流外围的旋转转移,在点火正时之前回流废气与缸内新鲜空气始终保持分层分布状态,并且通过排气门二次开启行为参数以及进气滚流强度的调节还可以主动控制回流废气的回流量和缸内分布位置形成有利于燃烧的EGR分层状态,从而降低近点火时刻火花塞附近的废气浓度,消除或减弱废气对燃烧的抑制作用。本文采取了仿真计算和光学测量两种手段共同研究了排气回流分层这种新型分层方案的分层效果以及不同外部参数对回流废气缸内分布位置的影响规律性。首先使用AVL Fire软件建立了滚流气道汽油机的仿真计算平台,对排气门不同二次开启行为参数、不同进气滚流强度以及不同转速和负荷的适应性展开计算,计算中根据排气门的动作特点将排气门二次开启行为参数概括为排气门不同二次开启时刻、排气门不同二次开启持续期和排气门不同二次开启升程。计算结果表明:排气门只有在进气行程中后期二次开启回流废气才能产生随进气滚流的旋转运动和形成与新鲜空气的分层分布状态,回流废气较早的进入燃烧室基本无EGR分层现象的产生。较长的排气门二次开启持续期在增大废气回流量的同时还能起到降低滚流强度的作用,并且排气门二次开启持续期越长得到的滚流强度越弱,利用这一特性可以起到对某些废气过旋转工况的抑制作用。较高的排气门二次开启升程可以增大单位时间的废气回流量,但排气门二次开启升程并不是越大越好,较大的排气门二次开启升程会降低进气滚流的推动作用,造成过多的回流废气扩散到燃烧室中心区域,不利于初期火焰的发展和传播。固定的排气门二次开启行为参数并不具备转速适应性,不同的转速需要各自优化的排气门二次开启行为参数才能获得理想的EGR分层效果。较小的进排气压差能显着增大废气回流量,并且在固定的排气门二次开启行为参数下表现出了一定的负荷适应性;但当进排气压差过大时,则需要对排气门二次开启行为参数重新优化。通过对滚流强度的控制可以实现对缸内回流废气分布位置的主动调节,使回流废气在近点火时刻停留在远离火花点火的位置。为进一步通过实验手段研究回流废气的缸内分布特性并验证计算结果的准确性,本文在自主开发的单缸光学发动机基础之上搭建了一套平面激光诱导荧光法诊断系统,用于测量回流废气的缸内分布位置,该套系统主要包括光学发动机、Nd:YAG激光器、ICCD、片光源生成镜片组、变焦紫外镜头、示踪气体生成装置等。实验用1#、2#、3#三根自制凸轮型线的排气凸轮轴分别实现进气行程后半段、进气行程前半段、较高升程和较长持续期的排气门二次开启,用节气门实现不同进排气压差,用半封堵垫片实现不同进气滚流强度。1#排气凸轮轴的测量结果表明,压缩上止点前180°CA BTDC时回流废气基本布满在燃烧室的排气侧壁面,而随着活塞上行回流废气发生了随滚流旋转方向的运动,由排气侧壁面逐步转移到燃烧室右下角和燃烧室顶部,继而再到燃烧室的进气侧壁面,回流废气在进气行程后半段进入燃烧室能够产生随进气滚流的旋转转移,且转移过程中始终保持与新鲜空气的分层分布。2#排气凸轮轴的测量结果表明,较早的排气门二次开启时刻回流废气与新鲜空气基本形成了均匀的混合气。3#排气凸轮轴的测量结果表明,长持续期和高升程凸轮轴在增大废气回流量的同时,还会产生减缓回流废气旋转幅度的作用,有利于抑制过旋转废气的产生。当进排气压差过大时,缸内负压导致回流废气快速进入气缸,产生较强的气流冲击,使得回流废气难以被有效组织。增强进气滚流能够起到加快回流废气旋转速度的作用,有利于实现回流废气缸内分布位置的主动控制。光学测量得到的回流废气缸内分布规律与仿真计算结果相同,证明了计算结果的准确性。虽然通过三维仿真计算和PLIF光学测量可以得到排气回流策略的EGR分层效果,但汽油机应用该技术策略的优劣最终还是要以燃烧性能的改善为评价标准。因此在当量比进气模式下选择EGR回流量较大且分层效果相对较好的排气门二次开启进气上止点后70-180°CA ATDC&最大升程5mm工况进行初步燃烧计算,得出分层热EGR工况比分层冷EGR工况和均质冷EGR工况的缸压峰值分别高出33.94%和79.81%,燃烧改善效果明显。继而对回流废气缸内分布状态所带来的燃烧差异性进行进一步的研究,得出回流废气的缸内分布位置应尽可能远离火花塞点火区,使得可燃混合气燃烧有较大的燃烧空间和较短的火焰传播距离,且应以回流废气集中分布为控制目标,防止压缩末期废气与新鲜空气出现较厚的混合边界层。同时为对比燃油缸内喷射模式和当量比进气模式发动机的燃烧和排放性能,研究了原机多孔喷油器的喷雾特性,得出相同背压不同喷射压力下,高喷射压力下的油束贯穿距离更长,喷油结束时刻,背压0.1MPa时,9MPa喷射压力要比5MPa、1MPa喷射压力贯穿距离分别高出22.6mm和50.6mm;而喷雾锥角在整个油束发展过程中高低喷射压力的差别并不是很大,基本维持在40-50°夹角之间;相同喷射压力不同背压下,随着背压的增大,定容弹内气体对油束发展的阻碍作用增强,喷雾形状变得更为紧凑,油束贯穿距离减小,而喷雾锥角仍然变化不大。在标定后的喷雾模型基础之上计算得出,通过灵活的喷油策略和进气流动匹配可以实现EGR分层与燃油分层的共存;排气门二次开启进气上止点后70-180°CA&最大升程5mm工况燃油缸内喷射模式相比当量比进气模式的燃烧性能相差不大,但爆震指数可降低两个数量级。从燃烧缸压数据和可视化火焰图像分析,使用3#排气凸轮轴实现的排气回流分层燃烧相比相同EGR体积分数的均质EGR燃烧平均缸压峰值可高出18.6%,且拥有更小的循环波动量和更短的滞燃期。
二、凸轮当量升程误差的测量方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、凸轮当量升程误差的测量方法（论文提纲范文）
（1）基于线阵相机的凸轮轴精密测量关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究背景与意义 |
| 1.1.1 课题的来源 |
| 1.1.2 背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 凸轮轴测量方法研究现状 |
| 1.2.2 空间误差建模与补偿研究现状 |
| 1.2.3 亚像素边缘检测算法研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 2 凸轮轴测量系统总体方案设计 |
| 2.1 测量系统的总体方案设计 |
| 2.1.1 测量系统需求分析 |
| 2.1.2 测量系统方案设计 |
| 2.1.3 测量系统软件流程 |
| 2.2 成像系统的硬件选型 |
| 2.2.1 工业相机的选型 |
| 2.2.2 光学镜头的选型 |
| 2.2.3 光源的选型 |
| 2.3 测量系统标定方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 测量系统误差分析与建模 |
| 3.1 测量系统几何误差分析 |
| 3.1.1 机械结构分析及运动链传递关系 |
| 3.1.2 测量系统几何误差分析 |
| 3.2 测量系统空间误差建模 |
| 3.2.1 理想状态下的运动变换矩阵 |
| 3.2.2 考虑几何误差后的运动变换矩阵 |
| 3.2.3 测量系统空间误差模型的建立 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 测量系统误差敏感度分析与补偿 |
| 4.1 测量系统空间误差敏感度分析 |
| 4.1.1 空间误差敏感度模型的建立 |
| 4.1.2 空间误差对工件成像的影响 |
| 4.1.3 空间误差敏感度分析 |
| 4.2 基于误差补偿的形位误差评定模型 |
| 4.2.1 圆度误差评定数学模型建立 |
| 4.2.2 圆柱度误差评定数学模型建立 |
| 4.2.3 凸轮升程误差评定数学模型建立 |
| 4.3 基于误差补偿的形位误差测量仿真分析 |
| 4.3.1 圆度误差仿真分析 |
| 4.3.2 圆柱度误差仿真分析 |
| 4.3.3 凸轮升程误差仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 图像处理算法研究 |
| 5.1 图像预处理研究 |
| 5.1.1 图像滤波算法 |
| 5.1.2 图像阈值分割 |
| 5.1.3 感兴趣区域选取 |
| 5.2 像素级边缘检测 |
| 5.2.1 边缘模型分析 |
| 5.2.2 像素级边缘检测算法 |
| 5.3 亚像素边缘检测 |
| 5.3.1 常见的拟合算法 |
| 5.3.2 拟合算法的选择 |
| 5.3.3 亚像素边缘检测算法 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 凸轮轴测量系统的实验验证 |
| 6.1 凸轮轴测量系统样机 |
| 6.2 标定实验 |
| 6.3 实验对象及ADCOLE检测结果 |
| 6.4 实验结果与分析 |
| 6.4.1 轴颈测量结果与分析 |
| 6.4.2 凸轮测量结果与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（2）配气机构NVH性能分析方法研究及应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 配气机构动力学研究现状 |
| 1.2.2 配气机构振动噪声研究现状 |
| 1.2.3 配气机构摩擦副弹性流体动力学研究现状 |
| 1.2.4 发动机整机噪声仿真研究现状 |
| 1.2.5 汽车动力总成异响研究现状 |
| 1.2.6 可变气门驱动技术发展现状 |
| 1.2.7 前人研究不足 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 基于单阀系模型的配气机构振声激励源研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 配气机构的结构形式 |
| 2.3 凸轮型线与配气机构运动学 |
| 2.4 配气机构单阀系建模 |
| 2.4.1 系统动力学建模方法 |
| 2.4.2 模型参数确定方法 |
| 2.4.3 凸轮型线设置和缸压载荷输入 |
| 2.4.4 动力学模型求解方法 |
| 2.5 凸轮-摇臂接触模型 |
| 2.5.1 赫兹接触理论 |
| 2.5.2 弹性流体动力学接触理论 |
| 2.5.3 弹性流体动力学求解方法 |
| 2.6 基于弹性流体动力学理论的单阀系模型算例分析 |
| 2.6.1 气门运动验证试验 |
| 2.6.2 气门动力学分析 |
| 2.6.3 凸轮-摇臂接触分析 |
| 2.7 配气机构激励源特性分析 |
| 2.7.1 气门座激励力分析 |
| 2.7.2 液压挺柱座激励力分析 |
| 2.7.3 气门弹簧激励力分析 |
| 2.8 配气机构优化设计 |
| 2.8.1 凸轮型线优化设计方法 |
| 2.8.2 凸轮型线优化设计 |
| 2.8.3 气门弹簧力优化设计 |
| 2.8.4 配气机构优化设计方案 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 基于柔性缸盖多阀系模型的配气机构载荷传递研究 |
| 3.1 柔性多体系统动力学理论 |
| 3.2 有限元分析法 |
| 3.2.1 直接法 |
| 3.2.2 模态综合法 |
| 3.2.3 有限元模型单元尺寸估算 |
| 3.3 凸轮轴承与凸轮轴接触模型 |
| 3.3.1 凸轮轴承非线性弹簧模型 |
| 3.3.2 凸轮轴承弹性流体动力学模型 |
| 3.3.3 凸轮轴模型 |
| 3.4 柔性体缸盖多阀系动力学模型建模 |
| 3.4.1 发动机基本参数 |
| 3.4.2 有限元模型 |
| 3.4.3 弹性流体动力学凸轮轴承模型建模及边界条件设置 |
| 3.5 基于柔性体缸盖多阀系模型动力学分析 |
| 3.5.1 气门动力学分析 |
| 3.5.2 气门运动验证试验 |
| 3.5.3 凸轮轴承弹性流体动力学分析 |
| 3.5.4 分析结果验证对比 |
| 3.6 凸轮轴承载荷传递特性研究 |
| 3.6.1 凸轮轴承载荷及轴颈不对中分析 |
| 3.6.2 缸盖振动响应特性分析 |
| 3.7 凸轮轴承润滑状态影响因素探究 |
| 3.7.1 发动机转速对轴承润滑状态影响 |
| 3.7.2 润滑介质温度对轴承润滑状态影响 |
| 3.7.3 润滑油标号对轴承润滑状态影响 |
| 3.7.4 恶劣工况轴承润滑状态分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 配气机构-整机耦合系统的振动响应和声学辐射研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 耦合系统动力学及声学仿真方法研究 |
| 4.2.1 动力学仿真方法研究 |
| 4.2.2 声学仿真方法研究 |
| 4.3 配气机构-整机耦合系统动力学模型建模 |
| 4.3.1 主要部件和连接副的简化 |
| 4.3.2 有限元模型的建模和验证 |
| 4.3.3 载荷边界计算 |
| 4.3.4 配气机构建模方法 |
| 4.4 整机NVH试验及信号处理方法 |
| 4.4.1 振动测试方法 |
| 4.4.2 噪声测试方法 |
| 4.5 配气机构-整机耦合模型动力学及振动噪声仿真结果分析 |
| 4.5.1 耦合模型配气机构动力学分析 |
| 4.5.2 耦合模型配气机构激励力分析 |
| 4.5.3 耦合模型整机振动响应分析 |
| 4.5.4 耦合模型整机声学预测分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 配气机构怠速异响机理研究及优化 |
| 5.1 信号处理方法 |
| 5.2 配气机构怠速异响问题描述和换件探索试验 |
| 5.3 可变气门正时系统(VVT)工作原理 |
| 5.4 配气机构怠速异响机理探究 |
| 5.4.1 配气机构怠速异响诊断模型 |
| 5.4.2 配气机构怠速异响机理分析 |
| 5.5 配气机构怠速异响复现模型 |
| 5.5.1 怠速异响复现模型建模 |
| 5.5.2 怠速异响复现模型仿真流程 |
| 5.5.3 怠速异响复现模型动力学求解方法 |
| 5.5.4 声学边界元法 |
| 5.6 配气机构怠速异响复现模型动力学及声学仿真结果分析 |
| 5.7 VVT相位器结构优化及验证 |
| 5.7.1 VVT结构优化方案 |
| 5.7.2 VVT结构优化验证试验 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 研究成果和结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 攻读博士期间参与科研及实践项目 |
（3）新型可变气门机构设计及与发动机匹配的数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 能源危机和环境污染问题 |
| 1.1.2 汽车保有量及发动机的挑战 |
| 1.2 连续可变气门升程技术的概述 |
| 1.2.1 连续可变气门升程系统的技术原理 |
| 1.2.2 连续可变气门升程系统的分类及研究现状 |
| 1.3 论文的研究意义及主要内容 |
| 第2章 连续可变气门系统设计及试验 |
| 2.1 系统组成和工作原理 |
| 2.1.1 CVVLT系统的组成及关键零部件 |
| 2.1.2 CVVLT系统的工作原理 |
| 2.2 关键零部件设计及开发 |
| 2.2.1 型线设计的边界条件 |
| 2.2.2 中间摇臂型线的设计 |
| 2.2.3 凸轮型线的设计 |
| 2.3 型线的优化 |
| 2.3.1 系统的运动学模型 |
| 2.3.2 型线的优化流程 |
| 2.4 最终设计结果及试验验证 |
| 2.4.1 最终的设计结果及理论分析 |
| 2.4.2 样机试验与结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 多体动力学分析及关键零部件有限元分析 |
| 3.1 CVVLT系统的多体动力学分析 |
| 3.1.1 多体动力学简介 |
| 3.1.2 阀系的多刚体动力学基础 |
| 3.1.3 系统阀系的多刚体动力学模型及结果分析 |
| 3.2 中间摇臂的有限元分析 |
| 3.2.1 有限元理论的基本思想 |
| 3.2.2 中间摇臂的结构强度及模态分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 发动机台架试验及数值研究模型 |
| 4.1 发动机台架试验 |
| 4.1.1 试验样机准备 |
| 4.1.2 发动机台架测试系统 |
| 4.1.3 试验内容和数据采集 |
| 4.2 发动机的数值研究模型 |
| 4.2.1 一维性能仿真模型 |
| 4.2.2 能量平衡和热效率分析 |
| 4.2.3 三维仿真的基础理论及仿真模型 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 可变气门系统对发动机性能影响及CVVLT发动机燃烧室优化 |
| 5.1 CVVLT系统对发动机性能的影响 |
| 5.1.1 系统对发动机进气过程的影响 |
| 5.1.2 系统对发动机燃烧过程的影响 |
| 5.1.3 系统对发动机能量分配及热效率的影响 |
| 5.2 CVVLT发动机燃烧室优化方案的数值研究 |
| 5.2.1 优化方案 |
| 5.2.2 结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 全文总结 |
| 创新点 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读博士期间的科研成果 |
| 附录 B 攻读博士期间课题参与情况 |
| 致谢 |
（4）基于线结构光的盘形凸轮视觉测量技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文背景与研究意义 |
| 1.2 盘形凸轮测量技术的研究现状 |
| 1.2.1 盘形凸轮轮廓误差的测量技术 |
| 1.2.2 盘形凸轮基圆半径的视觉测量技术 |
| 1.3 线结构光视觉测量技术的发展与研究现状 |
| 1.4 线结构光视觉测量中的关键技术 |
| 1.4.1 摄像机标定技术 |
| 1.4.2 结构光标定技术 |
| 1.4.3 光条中心点检测技术 |
| 1.5 本文主要研究工作 |
| 第2章 光条中心点检测及图像增强算法研究 |
| 2.1 线结构光视觉测量技术简介 |
| 2.2 光条中心点检测技术 |
| 2.2.1 经典光条中心点检测算法 |
| 2.2.2 基于模板匹配的光条中心点检测算法 |
| 2.3 光条图像增强技术 |
| 2.3.1 图像中光条灰度分布分析 |
| 2.3.2 基于平顶高斯函数的光条图像增强技术 |
| 2.4 光条中心点检测及图像增强评价试验 |
| 2.4.1 光条中心点检测算法精度评价试验 |
| 2.4.2 光条图像增强算法评价试验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 线结构光视觉测量系统标定技术 |
| 3.1 摄像机标定技术 |
| 3.1.1 成像系统中基本坐标系创建 |
| 3.1.2 摄像机成像模型 |
| 3.1.3 摄像机成像参数求解 |
| 3.2 线结构光标定方法 |
| 3.2.1 线结构光标定基础模型 |
| 3.2.2 基于多几何约束的线结构光标定方法 |
| 3.2.3 多目标仿生优化算法 |
| 3.3 线结构光直线运动标定 |
| 3.4 线结构光视觉系统标定评价试验 |
| 3.4.1 标定试验设备及摄像机参数标定 |
| 3.4.2 线结构光标定评价试验 |
| 3.4.3 线结构光直线运动标定评价试验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 盘形凸轮轮廓点云采集 |
| 4.1 盘形凸轮轮廓点云的采集模型 |
| 4.2 盘形凸轮轮廓点云空间变换 |
| 4.2.1 凸轮轴轴线空间方程求解 |
| 4.2.2 凸轮轮廓表面点云坐标变换 |
| 4.2.3 局部坐标系建立及凸轮轮廓点云投影变换 |
| 4.3 盘形凸轮轮廓采样点云中误差点处理 |
| 4.3.1 样条滤波器 |
| 4.3.2 基于弦高差法的误差点处理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 盘形凸轮轮廓的视觉测量 |
| 5.1 盘形凸轮基圆半径及轮廓误差视觉测量模型 |
| 5.1.1 凸轮基圆半径视觉检测模型 |
| 5.1.2 凸轮轮廓误差视觉测量模型 |
| 5.2 盘形凸轮基圆半径测量算法 |
| 5.3 盘形凸轮轮廓误差测量算法 |
| 5.3.1 凸轮桃尖位置测量算法 |
| 5.3.2 凸轮轮廓误差测量算法 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于线结构光视觉的盘形凸轮测量试验 |
| 6.1 试验设备及被测凸轮 |
| 6.2 视觉测量系统标定及凸轮轴轴线标定结果 |
| 6.3 盘形凸轮视觉测量试验及结果分析 |
| 6.3.1 凸轮基圆测量试验及结果分析 |
| 6.3.2 凸轮轮廓误差测量试验及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 结论及创新点 |
| 7.2 不足及展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 用于摄像机内参与结构光平面标定 |
| 附录2 用于线结构光平面优化标定 |
| 附录3 用于凸轮轮廓点云采集 |
| 附录4 凸轮视觉测量结果 |
| 作者介绍及攻读博士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）一种新型全可变气门升程机构的正向开发及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 CVVL技术概述 |
| 1.2.1 CVVL技术原理 |
| 1.2.2 CVVL技术的优势 |
| 1.3 CVVL技术研究现状及应用 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容和意义 |
| 第2章 研究平台的搭建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 台架试验平台 |
| 2.2.1 试验发动机原机介绍 |
| 2.2.2 CVVLT原理样机介绍 |
| 2.2.3 发动机的台架测试系统 |
| 2.2.4 台架试验内容 |
| 2.2.5 数据处理 |
| 2.3 缸盖冷机试验平台 |
| 2.3.1 气门机构性能综合检测装置 |
| 2.3.2 检测装置的数据采集与处理 |
| 2.4 GT-Power一维仿真平台 |
| 2.4.1 GT-Power软件 |
| 2.4.2 原机一维仿真模型 |
| 2.4.3 CVVLT发动机一维仿真模型 |
| 2.5 Converge三维仿真平台 |
| 2.5.1 Converge软件 |
| 2.5.2 湍流模型 |
| 2.5.3 燃烧模型 |
| 2.5.4 传热模型 |
| 2.5.5 边界条件和模型验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 CVVLT系统的正向设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 CVVLT系统的结构与原理 |
| 3.2.1 CVVLT机构的基本结构 |
| 3.2.2 CVVLT升程调节机构的工作原理 |
| 3.2.3 CVVLT机构驱动系统的工作原理 |
| 3.2.4 CVVLT系统的气门正时调节原理 |
| 3.2.5 CVVLT系统与Valvetronic系统对比 |
| 3.3 CVVLT系统关键零部件的正向设计 |
| 3.3.1 基于数值模拟的气门运动参数确定 |
| 3.3.2 中间摇臂型线的设计 |
| 3.3.3 凸轮型线的重建 |
| 3.3.4 基于数值模拟的型线优化 |
| 3.3.5 系统功能性试验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 CVVLT系统对汽油机经济性的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传统汽油机的换气过程 |
| 4.2.1 充量系数 |
| 4.2.2 泵气损失 |
| 4.3 CVVLT原理样机和原机的换气过程 |
| 4.3.1 CVVLT原理样机和原机的泵气损失 |
| 4.3.2 泵气损失理论极限 |
| 4.4 CVVLT系统对汽油机经济性影响的量化分析 |
| 4.4.1 汽油机经济性能的分解 |
| 4.4.2 CVVLT系统对汽油机经济性的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 CVVLT发动机进气门正时的仿真研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 进气门正时对经济性能的影响研究 |
| 5.2.1 换气过程分析 |
| 5.2.2 燃烧过程分析 |
| 5.2.3 进气门升程与正时的匹配优化 |
| 5.3 进气门正时对缸内流动的影响研究 |
| 5.3.1 分析工况介绍 |
| 5.3.2 部分负荷换气过程的分析 |
| 5.3.3 大负荷燃烧过程分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 全文总结 |
| 创新点 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读博士期间的科研成果 |
| 附录 B 攻读博士期间课题参与情况 |
| 致谢 |
（6）基于当量磨削的凸轮转速动态优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 单轴伺服跟踪精度研究现状 |
| 1.2.2 误差补偿研究现状 |
| 1.2.3 磨削加工速度优化研究现状 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 本文的主要内容与各章安排 |
| 1.4.1 研究目标与主要任务 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.5 各章节安排 |
| 第2章 凸轮轮廓计算与磨削数据处理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 凸轮与凸轮轴简介 |
| 2.2.1 凸轮概要简介 |
| 2.2.2 凸轮轮廓曲线及其特征 |
| 2.3 凸轮相关数据处理 |
| 2.3.1 升程数据光顺处理 |
| 2.3.2 凸轮曲线三次样条插值 |
| 2.3.3 运动模型计算 |
| 2.3.4 程序实现 |
| 2.4 磨削当量与磨削速度对凸轮精度的影响 |
| 2.4.1 轮廓误差的定义 |
| 2.4.2 当量磨削厚度 |
| 2.5 速度优化基本原理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 数控凸轮磨床建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双轴传动机构数学模型的建立 |
| 3.2.1 C轴传动简化模型 |
| 3.2.2 X轴传动简化模型 |
| 3.3 凸轮磨床电机模型建立 |
| 3.3.1 C轴电机模型 |
| 3.3.2 X轴电机模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 恒当量磨削转速动态优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 恒当量磨削速度优化总体思路 |
| 4.3 准恒线速度加工 |
| 4.4 基于Cycle-To-Cylce反馈原理的当量磨削厚度补偿 |
| 4.4.1 人工磨削误差修正方法 |
| 4.4.2 当量磨削厚度补偿控制策略 |
| 4.4.3 补偿量转换速度模型 |
| 4.5 基于遗传算法的凸轮转速优化 |
| 4.5.1 遗传算法基本思想 |
| 4.5.2 具体优化方法 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 凸轮磨削速度优化仿真分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 凸轮磨削仿真参数选取 |
| 5.2.1 仿真平台的建立 |
| 5.2.2 参数选择 |
| 5.3 准恒线速度磨削仿真分析 |
| 5.4 磨削转速动态优化仿真分析 |
| 5.4.1 动态速度优化求取过程 |
| 5.4.2 仿真曲线对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（7）摩托车发动机凸轮（轴）测量程序设计的瓶颈及其对策（2）（论文提纲范文）
| 3符合“最小条件”的评定准则[4] |
| 3.1凸轮左、右侧公差相等 |
| 3.2凸轮左、右侧公差不相等 |
| 4凸轮升程测量数据的处理方法 |
| 5合格性判断中的瓶颈及对策 |
| 6测量实例 |
| 7凸轮测量测头替换的瓶颈及对策 |
（8）凸轮轴高速磨削加工质量影响因素分析及关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 凸轮轴数控磨削加工弹性退让及动刚度的研究现状 |
| 1.2.2 凸轮轴数控高速磨削过程振动稳定性研究现状 |
| 1.2.3 凸轮轴数控磨削工件主轴转速优化技术研究现状 |
| 1.2.4 凸轮轴数控磨削轮廓误差补偿研究现状 |
| 1.3 论文研究的主要内容、目的 |
| 1.3.1 研究课题的来源及研究目的 |
| 1.3.2 论文的主要内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 凸轮轴数控磨削工艺基础理论分析 |
| 2.1 凸轮轴加工方式及特点 |
| 2.1.1 凸轮轴加工方式概述 |
| 2.1.2 凸轮轴磨削加工的工艺特点 |
| 2.2 凸轮轮廓特征分析 |
| 2.2.1 原始凸轮升程数据分析 |
| 2.2.2 升程数据优化拟合 |
| 2.2.3 曲率半径计算 |
| 2.3 轮廓样条拟合 |
| 2.3.1 凸轮机构的运动规律分析 |
| 2.3.2 轮廓重构 |
| 2.4 X-C轴联动磨削工艺 |
| 2.4.1 凸轮轴恒线速磨削加工的数学模型 |
| 2.4.2 凸轮轴数控磨削工艺研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 凸轮轴数控磨削加工弹性退让及动刚度的研究 |
| 3.1 凸轮轴磨削法向磨削力的数学建模 |
| 3.2 凸轮轴磨削的弹性退让实验研究 |
| 3.2.1 实验设备 |
| 3.2.2 凸轮轴高速磨削弹性退让的测量 |
| 3.3 凸轮轴高速磨削加工磨削力实验研究 |
| 3.3.1 实验设备 |
| 3.3.2 凸轮轴高速磨削加工磨削力的测量 |
| 3.4 凸轮轴高速磨削加工弹性退让与磨削力实验结果分析 |
| 3.4.1 凸轮轴高速磨削加工磨削力实验结果分析 |
| 3.4.2 凸轮轴磨削弹性退让规律分析 |
| 3.5 数控凸轮轴磨床动刚度研究 |
| 3.5.1 动刚度的概述 |
| 3.5.2 动刚度测试方法 |
| 3.5.3 实验设备 |
| 3.5.4 凸轮轴磨床整机动刚度的测量 |
| 3.6 数控凸轮轴磨床动刚度分析 |
| 3.6.1 数控凸轮轴磨床动刚度测试结果分析 |
| 3.6.2 凸轮轴数控磨床薄弱环节的优化 |
| 3.6.3 整机动刚度计算 |
| 3.6.4 凸轮轴磨床整机动刚度的验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 凸轮轴数控高速磨削过程振动稳定性研究 |
| 4.1 凸轮轴高速磨削加工中的振动分析 |
| 4.1.1 强迫振动 |
| 4.1.2 自激振动 |
| 4.1.3 混合振动 |
| 4.2 凸轮轴高速磨削加工的稳定区域分析 |
| 4.2.1 线性动力学模型的建立 |
| 4.2.2 边界方程的求解 |
| 4.2.3 凸轮轴磨削稳定性叶瓣图的建立与分析 |
| 4.3 凸轮轴高速磨削加工系统模态分析 |
| 4.3.1 固有振型与固有频率理论求解 |
| 4.3.2 基于ABAQUS的有限元仿真 |
| 4.4 再生颤振控制框图与抑振方法的提出 |
| 4.4.1 凸轮轴双再生反馈控制框图 |
| 4.4.2 磨削振动的抑振方法 |
| 4.5 凸轮轴高速磨削加工稳定性仿真 |
| 4.5.1 基于Simulink磨削系统仿真模型 |
| 4.5.2 凸轮轴高速磨削加工过程仿真与结果分析 |
| 4.5.3 颤振控制仿真 |
| 4.6 凸轮轴高速磨削振动测试实验研究 |
| 4.6.1 实验目的 |
| 4.6.2 实验设备 |
| 4.6.3 凸轮轴高速磨削振动测试实验方案 |
| 4.7 凸轮轴高速磨削振动测试实验结果分析 |
| 4.7.1 波纹度评价指标 |
| 4.7.2 凸轮轴高速磨削稳定性实验结果分析 |
| 4.7.3 变速比磨削实验结果分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 凸轮轴数控磨削工件主轴转速优化 |
| 5.1 凸轮轴恒线速度磨削分析 |
| 5.1.1 砂轮架进给位移与工件主轴理论转速曲线 |
| 5.1.2 工件主轴转速三次样条曲线拟合 |
| 5.2 凸轮轴恒线速度磨削工件主轴转速的反求优化 |
| 5.2.1 砂轮架进给运动学分析 |
| 5.2.2 砂轮架进给不同加速方式计算模型 |
| 5.2.3 凸轮工件主轴转速优化反求 |
| 5.3 凸轮轴高速数控磨削工件主轴转速优化实验研究 |
| 5.3.1 实验设备 |
| 5.3.2 凸轮轴高速数控磨削工件主轴转速优化实验方案 |
| 5.3.3 凸轮轴高速数控磨削工件主轴转速优化实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 凸轮轴数控磨削轮廓误差分析与补偿 |
| 6.1 凸轮轴高速数控磨削轮廓误差分析 |
| 6.1.1 试切加工与升程测量 |
| 6.1.2 升程误差与轮廓误差分析 |
| 6.1.3 轮廓误差分析 |
| 6.1.4 升程误差拟合 |
| 6.1.5 凸轮升程误差最小二乘法拟合 |
| 6.2 凸轮轴高速数控磨削误差补偿 |
| 6.2.1 误差补偿策略 |
| 6.2.2 虚拟升程构建与光顺 |
| 6.3 凸轮轴高速数控磨削误差补偿实验研究 |
| 6.3.1 实验设备与工件 |
| 6.3.2 实验方案 |
| 6.3.3 实验结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 本文的主要结论 |
| 7.2 本文的创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读博士学位期间所发表的学术论文 |
| 附录B 攻读博士学位期间所参加的科研项目 |
| 致谢 |
（9）凸轮轴磨削加工升程误差测量及抑制方法分析（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 凸轮升程误差的定义 |
| 3 升程误差的检测过程 |
| 4 检测结果分析 |
| 5 误差抑制方法分析 |
| 6 结语 |
（10）均质EGR及基于排气回流的分层EGR在GDI发动机部分负荷的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 汽油机技术发展 |
| 1.2.1 汽油机的发展概况 |
| 1.2.2 制约汽油机经济性进一步提高的若干问题 |
| 1.3 EGR在汽油机上的技术应用 |
| 1.3.1 均质EGR在汽油机上的应用 |
| 1.3.2 分层EGR在汽油机上的应用 |
| 1.3.3 废气回流的EGR实现方式研究现状 |
| 1.4 缸内气流运动及工质分布的主动控制 |
| 1.4.1 发动机燃烧室内的气流运动 |
| 1.4.2 缸内工质分布的主动控制 |
| 1.5 发动机研究手段 |
| 1.5.1 数值计算 |
| 1.5.2 光学测量 |
| 1.6 本文研究意义及主要内容 |
| 第二章 研究平台搭建 |
| 2.1 汽油机试验平台搭建 |
| 2.1.1 试验用发动机及外围测试设备 |
| 2.1.2 发动机电控系统开发 |
| 2.2 计算仿真平台搭建 |
| 2.2.1 几何实体模型逆向获取 |
| 2.2.2 计算网格划分 |
| 2.2.3 边界条件和初始条件设置 |
| 2.2.4 数学模型及计算算法 |
| 2.3 光学测量平台搭建 |
| 2.3.1 PLIF光学测量系统的搭建 |
| 2.3.2 单缸光学发动机的设计与改装 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 均质EGR协同不同耦合策略对汽油机部分负荷性能的影响 |
| 3.1 不同EGR引入方式对汽油机部分负荷性能的影响 |
| 3.1.1 不同EGR回路改装及EGR率定义 |
| 3.1.2 低压EGR回路的发动机性能 |
| 3.1.3 高压EGR回路的发动机性能 |
| 3.1.4 不同EGR回路性能对比 |
| 3.2 均质热EGR对汽油机部分负荷性能的影响 |
| 3.2.1 高温进气对汽油机性能的改善潜力 |
| 3.2.2 热EGR对发动机性能的影响 |
| 3.3 均质EGR耦合含氧燃料对汽油机部分负荷性能的影响 |
| 3.3.1 含氧燃料的制备 |
| 3.3.2 EGR汽油机燃用不同比例含氧燃料的性能差异 |
| 3.4 均质EGR耦合不同滚流强度对汽油机部分负荷性能的影响 |
| 3.4.1 滚流强度促进汽油机燃烧的微观分析 |
| 3.4.2 不同滚流强度的实现 |
| 3.4.3 不同进气滚流强度对废气再循环汽油机性能的影响 |
| 3.5 不同EGR组分对汽油机部分负荷性能的影响 |
| 3.5.1 不同EGR组分的应用潜力及研究必要性 |
| 3.5.2 不同EGR组分的试验方案 |
| 3.5.3 不同EGR组分的发动机性能对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于排气回流的EGR分层效果计算研究 |
| 4.1 应用EGR分层理论的柔性可控燃烧室 |
| 4.2 利用排气回流实现EGR分层的设计思想与研究方案 |
| 4.2.1 设计思想 |
| 4.2.2 研究方案 |
| 4.2.3 EGR分层评价标准 |
| 4.3 排气门二次开启控制参数对EGR分层效果影响的数值计算 |
| 4.3.1 排气门二次开启时刻对EGR分层效果的影响 |
| 4.3.2 排气门二次开启持续期对EGR分层效果的影响 |
| 4.3.3 排气门二次开启升程对EGR分层效果的影响 |
| 4.4 排气门二次开启行为参数与不同转速和负荷的适应性 |
| 4.4.1 不同转速的排气门二次开启行为参数优化 |
| 4.4.2 不同负荷的排气门二次开启行为参数优化 |
| 4.5 滚流强度主动控制对EGR分层效果的优化 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于排气回流实现EGR分层的PLIF光学研究 |
| 5.1 PLIF光学测量方法的理论描述 |
| 5.2 PLIF测试系统搭建及标定 |
| 5.2.1 示踪剂与激光波段选择 |
| 5.2.2 滤光片选择 |
| 5.2.3 PLIF标定系统搭建及时序同步设置 |
| 5.2.4 气相池标定实验 |
| 5.2.5 标定图像分析 |
| 5.3 利用PLIF方法测量回流废气缸内分布的方案设计及平台搭建 |
| 5.3.1 实验方案设计 |
| 5.3.2 基于排气回流的PLIF测试平台搭建 |
| 5.3.3 图像后处理 |
| 5.4 EGR分层测试结果及分析 |
| 5.4.1 排气门二次开启规律影响回流废气分布的光学测量及分析 |
| 5.4.2 进气压力影响回流废气分布的光学测量及分析 |
| 5.4.3 滚流强度影响回流废气分布的光学测量及分析 |
| 5.5 测量结果与计算结果的对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 应用排气回流EGR分层汽油机的燃烧特性 |
| 6.1 当量比进气模式下排气回流分层的燃烧过程及分析 |
| 6.1.1 数学模型及模型验证 |
| 6.1.2 排气回流分层优化结果的初步燃烧计算 |
| 6.1.3 回流废气缸内不同分布位置的燃烧差异性 |
| 6.1.4 回流废气不同浓度梯度的燃烧差异性 |
| 6.1.5 潜在爆震风险的抑制措施 |
| 6.2 燃油缸内喷射模式下排气回流分层的燃烧过程及分析 |
| 6.2.1 多空喷油器喷雾特性 |
| 6.2.2 计算喷雾模型标定 |
| 6.2.3 喷射参数对燃油分层分布的影响规律 |
| 6.2.4 排气回流分层耦合燃油分层的燃烧和排放特性 |
| 6.3 应用排气回流EGR分层的光学单缸机燃烧改善 |
| 6.3.1 试验方案设计 |
| 6.3.2 排气回流分层的单缸机燃烧特性 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结及工作展望 |
| 7.1 研究内容总结 |
| 7.2 研究内容的创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者及成果简介 |
| 致谢 |
四、凸轮当量升程误差的测量方法（论文参考文献）
- [1]基于线阵相机的凸轮轴精密测量关键技术研究[D]. 朱丹丹. 西安工业大学, 2021
- [2]配气机构NVH性能分析方法研究及应用[D]. 罗轩. 浙江大学, 2021(07)
- [3]新型可变气门机构设计及与发动机匹配的数值研究[D]. 周贤杰. 湖南大学, 2020(12)
- [4]基于线结构光的盘形凸轮视觉测量技术研究[D]. 胡正乙. 吉林大学, 2020(08)
- [5]一种新型全可变气门升程机构的正向开发及其应用研究[D]. 邹鹏. 湖南大学, 2020(11)
- [6]基于当量磨削的凸轮转速动态优化[D]. 徐峰. 吉林大学, 2018(01)
- [7]摩托车发动机凸轮（轴）测量程序设计的瓶颈及其对策（2）[J]. 刘兴富. 摩托车技术, 2017(06)
- [8]凸轮轴高速磨削加工质量影响因素分析及关键技术研究[D]. 杨寿智. 湖南大学, 2016(06)
- [9]凸轮轴磨削加工升程误差测量及抑制方法分析[J]. 余良伟,陈绪兵,余志,张锋. 工具技术, 2016(08)
- [10]均质EGR及基于排气回流的分层EGR在GDI发动机部分负荷的应用研究[D]. 韩林沛. 吉林大学, 2016(08)
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