1.凸轮轴的构造
凸轮轴的主体是一根与气缸组长度近似相同的圆柱形棒体。上面套有若干个凸轮,用于驱动气门。凸轮轴是通过凸轮轴轴颈支撑在凸轮轴轴承孔内的,因此凸轮轴轴颈数目的多少是影响凸轮轴支撑刚度的重要因素。如果凸轮轴刚度不足,工作时将发生弯曲变形,影响配气定时。
凸轮的侧面呈鸡蛋形。其设计的目的在于保证气缸充分的进气和排气。另外考虑到发动机的耐久性和运转的平顺性,气门也不能因开闭动作中的加减速过程产生过多过大的冲击,否则就会造成气门的严重磨损、噪声增加或是其它严重后果。因此,凸轮和发动机的功率、扭矩输出以及运转的平顺性有很直接的关系。
2.针对凸轮轴的结构和特点,说明采用哪些措施来保证设计要求
可以采取以下几种常见的钢筋混凝土结构加固方法。
1、增大截面法 增大截面加固法又称为“外包混凝土”加固法,即通过增大混凝土构件的截面和增加配筋,提高构件的承载力和刚度。以增大断面为主时,为了保证补加混凝土正常工作,亦需适当配置构造钢筋;以增配钢筋为主时,为了保证配筋的正常工作,亦需按钢筋的间距和保护层等构造要求决定适当增大截面尺寸。
该方法可在构件截面的单侧、双侧、三侧或四周外包加固,广泛应用于梁、柱、板等结构的加固。 该方法可以使用普通混凝土,强度等级建议不要低于C30。
新浇混凝土的最小厚度,加固板时不应小于40mm,加固梁、柱时不应小于60mm。加固板的受力钢筋直径宜用6-8mm,加固梁、柱的纵向受力钢筋宜用带肋钢筋。
加固的受力钢筋与原构件的受力钢筋间的净距不应小于20mm,箍筋应采用封闭式箍筋或U型箍筋,并按照现行国家标准《混凝土结构设计规范》对箍筋的构造要求进行设置。 增大截面法具有施工工艺简单,适应性强,技术成熟等特点,但此法的不足之处是:现场施工的湿作业时间长,需要长期养护,对建筑物外观有一定影响,增大了结构自重,且加固后建筑物的净空也有一定的减小。
2、碳纤维加固法 构件外部粘碳纤维加固法是根据结构构件受力分析计算结果和受力特征,应用配套树脂将碳纤维粘贴于强度不满足受力要求的混凝土构件外部相应部位,以达到构件满足承载力要求的一种补强加固方法。适用于承受静力作用的一般受弯构件。
碳纤维加固特点:(1)强度高:碳纤维加固材料强度普遍较钢材高,一些特制强化碳纤维强度可达钢材的数倍之上;(2)重量轻:比重是钢板的1/5左右,因此加固后基本不增加原结构自重;(3)施工简便:碳纤维重量轻,一般只需手工操作,不受施工空间的限制,施工速度快;(4)不受形状限制:不论方形、圆形及各类不规则形状,加固后均可保持物体原状,不影响表面装饰。 缺点是粘结材料耐老化性能差,不耐火,环境温度、湿度要求较高。
3、外包钢加固法 外包钢加固法是以型钢(一般为角钢)外包于构件四周的加固方法,通常是在要求不显著增大原构件截面,同时又可以大幅度提高结构承载力的情况下采用。适用于梁、柱、屋架以及大型大跨度结构。
其优点是受力可靠,能够显著改善结构性能,对使用空间影响较小,施工简便。缺点是钢材耗量大,外露钢件应进行防火防腐处理。
4、粘钢加固法 外部粘钢加固法是在钢筋混凝土受弯构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板,使其整体工作共同受力,以提高结构构件承载力的一种加固方法。适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸,而又需要大幅度地提高承载力的混凝土结构的加固。
该方法施工方便快捷,现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对结构的外形、净空等影响较小,在施工过程中对生产和生活无显著影响,因此在房屋建筑和公路桥梁领域中普遍采用。缺点是有机胶的长期持荷强度较低,耐老化性能差,不耐火,环境温度、湿度要求较高,不适宜于承受动力疲劳荷载及设计使用年限较长的新建工程加固。
5、预应力加固法 采用外加预应力的钢拉杆或撑杆,对结构进行加固的方法。适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后占用空间小的混凝土承重结构。
此法不宜用于处在温度高于环境下的混凝土结构,否则应进行防护处理;也不适用于混凝土收缩徐变大的混凝土结构。 6、改变结构传力途径加固法 (1)增设支点法 该法是以减小结构的计算跨度和变形提高其承载力的加固方法。
按支撑结构的受力性能分为刚性支点和弹性支点两种。刚性支点法是通过支承构件的轴心受压将荷载直接传给基础或其他承重结构的一种方法。
弹性支点法是以支撑结构的受弯或桁架作用来间接传递荷载的一种加固方法。此方法适用于房屋净空不受限制的大跨度结构的加固。
(2)托梁拔柱法 该法是在不拆或少拆上部结构的情况下拆除、更换、接长柱子的一种加固方法。适用于要求厂房使用功能改变增大空间的老厂改造的结构加固。
7、综合加固法 钢筋混凝土构件加固方法有许多,并且各有优劣,同时采用多种加固技术可以更换增强结构性能,即综合加固法。此法能弥补单一加固方法的缺陷,能发挥协同工作的优势。
如抗弯加固采取以体外预应力加固为主,辅以粘贴钢板条和碳纤维布的方法;抗剪加固采取粘贴钢板条和碳纤维布共同加固的方法。为满足动荷载下疲劳性能的要求,粘贴钢板的同时施加螺栓锚固,以发挥协同工作的优势。
钢筋混凝土结构加固的主要原因可以分为材料因素、设计因素、使用因素、施工因素和环境因素等。材料因素有水泥质量不合格或选择不当,可能由于水化热过大引起温度应力,导致混凝土开裂,也可能含碱量过大遇膨胀性集料发生膨胀;砂、石质量不佳,可能是泥量高,引起强度不足,硬性集料引起膨胀损坏,也可能海砂含盐量高引起钢锈。
设计因素有安全度不足、对环境估计不足,由于超过设计载荷使结构开裂或变形,或者意外载荷作用而破坏,如雪荷载、灰尘荷载等。使用因素有:(1)经过一定使。
3.求一篇发动机论文
发动机是汽车的“心脏”。
汽车的发展与发动机的进步有着直接的联系。 18世纪中叶,瓦特发明了蒸气机,此后人们开始设想把蒸汽机装到车子上载人。
法国的居纽(N.J.Cugnot)是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年,居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。
这辆车全长7.23米,时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。 1858年,定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机,并于1860年申请了专利。
发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽,使用电池和感应线圈产生电火花,用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。
煤气机是内燃机的初级产品,因为煤气发动机的压缩比为零。 1867年,德国人奥托(Nicolaus August Otto)受里诺研制煤气发动机的启发,对煤气发动机进行了大量的研究,制作了一台卧式气压煤气发动机,后经过改进,于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。
由于该发动机工作效率高,引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中,奥托提出了内燃机的四冲程理论,为内燃机的发明奠定了理论基础。
德国人奥姆勒和卡尔·本茨根据奥托发动机的原理,各自研制出具有现代意义的汽油发动机,为汽车的发展铺平了道路。 1892年,德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理,研制出压燃式柴油机,并取得了制造这种发动机的专利权。
1957年,德国人汪克尔发明了转子活塞发动机,这是汽油发动机发展的一个重要分支。转子发动机的特点是利用内转子圆外旋轮线和外转子圆内旋轮线相结合的机构,无曲轴连杆和配气机构,可将三角活塞运动直接转换为旋转运动。
它的零件数比往复活塞式汽油少40%,质量轻、体积小、转速高、功率大。1958年汪克尔将外转子改为固定转子为行星运动,制成功率为22.79千瓦、转速为5500转/分的新型旋转活塞发动机。
该机具有重要的开发价值,因而引起各国的重视。日本东洋公司(马自达公司)买下了转子发动机的样机,并把转子发动机装在汽车上,可以说,转子发动机生在德国,长在日本。
4.汽车发动机新技术论文
近年生产的丰田轿车,大都装配了标注有“VVT-i”字样的发动机,经过商业宣传,很多人已经知道VVT-i这一新名词,但它的具体内容却鲜为人知。
VVT是英文缩写,全称是“Variable Valve Timing”,中文意思是“可变气门正时”,由于采用电子控制单元(ECU)控制,因此丰田起了一个好听的中文名称叫“智慧型可变气门正时系统”。该系统主要控制进气门凸轮轴,又多了一个小尾巴“i”,就是英文“Intake”(进气)的代号。
这些就是“VVT-i”的字面含义了。 VVT-i是一种控制进气凸轮轴气门正时的装置,它通过调整凸轮轴转角配气正时进行优化,从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、燃油经济性,降低尾气的排放。
VVT-i系统由传感器、ECU和凸轮轴液压控制阀、控制器等部分组成。ECU储存了最佳气门正时参数值,曲轴位置传感器、进气歧管空气压力传感器、节气门位置传感器、水温传感器和凸轮轴位置传感器等反馈信息汇集到ECU并与预定参数值进行对比计算,计算出修正参数并发出指令到控制凸轮轴正时液压控制阀,控制阀根据ECU指令控制机油槽阀的位置,也就是改变液压流量,把提前、滞后、保持不变等信号指令选择输送至VVT-i控制器的不同油道上。
VVT-i系统视控制器的安装部位不同而分成两种,一种是安装在排气凸轮轴上的,称为叶片式VVT-i,丰田PREVIA(大霸王)安装此款。另一种是安装在进气凸轮轴上的,称为螺旋槽式VVT-i,丰田凌志400、430等高级轿车安装此款。
两者构造有些不一样,但作用是相同的。 叶片式VVT-i控制器由驱动进气凸轮轴的管壳和与排气凸轮轴相耦合的叶轮组成,来自提前或滞后侧油道的油压传递到排气凸轮轴上,导致VVT-i控制器管壳旋转以带动进气凸轮轴,连续改变进气正时。
当油压施加在提前侧油腔转动壳体时,沿提前方向转动进气凸轮轴;当油压施加在滞后侧油腔转动壳体时,沿滞后方向转动进气凸轮轴;当发动机停止时,凸轮轴液压控制阀则处于最大的滞后状态。 螺旋槽式VVT-i控制器包括正时皮带驱动的齿轮、与进气凸轮轴刚性连接的内齿轮,以及一个位于内齿轮与外齿轮之间的可移动活塞,活塞表面有螺旋形花键,活塞沿轴向移动,会改变内、外齿轮的相位,从而产生气门配气相位的连续改变。
当机油压力施加在活塞的左侧,迫使活塞右移,由于活塞上的螺旋形花键的作用,进气凸轮轴会相对于凸轮轴正时皮带轮提前某个角度。当机油压力施加在活塞的石侧,迫使活塞左移,就会使进气凸轮轴延迟某个角度。
当得到理想的配气正时,凸轮轴正时液压控制阀就会关闭油道使活塞两侧压力平衡,活塞停止移动。 现在,先进的发动机都有“发动机控制模块”(ECM),统管点火、燃油喷射、排放控制、故障检测等。
丰田VVT-i发动机的ECM在各种行驶工况下自动搜寻一个对应发动机转速、进气量、节气门位置和冷却水温度的最佳气门正时,并控制凸轮轴正时液压控制阀,并通过各个传感器的信号来感知实际气门正时,然后再执行反馈控制,补偿系统误差,达到最佳气门正时的位置,从而能有效地提高汽车的功率与性能,尽量减少耗油量和废气排放。
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