一种发动机气门落座力峰值的解析方法

摘要

本发明公开了一种发动机气门落座力峰值的解析方法。使用本发明能够在气门与气门座圈的碰撞过程中，通过对发动机气门与气门座圈的碰撞分析，以能量守恒为依据，结合接触力表达式，确认力指数n，最终提出气门落座力峰值的解析计算式，使得计算过程变得简单、可行。使其能够应用在发动机领域计算气门落座力峰值的解析中。

主权项

一种发动机气门落座力峰值的解析方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、通过分析气门与气门座圈的碰撞特性，对常规的接触力表达式中的阻尼力忽略并且在最大接触形变时刻接触变形速度为0，依据气门与气门座圈接触面的法向相对速度与气门落座速度间的关系V，推导出最大接触形变时的气门落座力峰值F_m的表达式：$F_m={{\mathrm{K\delta }}_m}^n=K^{\frac{1}{n+1}}{\left(\frac{n+1}{2}m{\left(V\cos \theta \right)}^2\right)}^{\frac{n}{n+1}}---(1-1)$其中，m为气门质量，K为气门与气门座圈间接触刚度，n为力指数，δ_m为气门与气门座圈的最大接触形变；步骤二、通过拟合的方法，确定公式(1‑1)中未知的力指数n；步骤三、将步骤二确定的力指数n的数值代入公式(1‑1)，并且考虑始终作用在气门上的气门弹簧预紧力F₀，获得气门落座力峰值F_m关于气门与气门座圈间接触刚度K、气门质量m、气门落座速度V、气门‑气门座圈接触锥面与气门端面间夹角θ以及气门弹簧预紧力F₀的解析关系式(1‑2)：$F_m=K^{\frac{1}{n+1}}{\left(\frac{n+1}{2}m{\left(V\cos \theta \right)}^2\right)}^{\frac{n}{n+1}}+F_0---(1-2)$步骤四、在解析气门落座力峰值时，获得K、m、V、θ以及F₀，代入上式(1‑2)获得气门落座力峰值。