[发明专利]一种可实现内部废气再循环系统的计算方法

摘要

一种可实现内部废气再循环系统的计算方法，包括：排气门、排气门锁夹、排气门弹簧上座、排气门弹簧、排气管、涡轮增压器；排气门安装在缸盖上，排气门下部紧贴在排气门座圈上，排气门上部安装排气门锁夹；排气门弹簧上座固定在排气门锁夹外侧；排气门弹簧安装在缸盖与排气门弹簧上座中间；排气管安装在缸盖上，入口与缸盖排气道连接；涡轮增压器安装在排气管的出口处。与现有技术相比，只需要重新匹配涡轮增压器和排气门弹簧，成本低，周期短。可以在不同工况下都能实现内部废气再循环。本发明所述的计算方法经过不同工况的多次试验验证，达到了良好的试验效果，构思新颖，方法简便，且易于实施，具有很好的推广价值。

主权项

1.一种可实现内部废气再循环系统，包括：排气门（1）、排气门锁夹（2）、排气门弹簧上座（3）、排气门弹簧（4）、排气门座圈（5）、排气管（6）、涡轮增压器（7）；其特征在于：排气门（1）安装在缸盖（8）上，排气门（1）下部紧贴在排气门座圈（5）上，排气门（1）上部安装排气门锁夹（2）；排气门弹簧上座（3）固定在排气门锁夹（2）外侧；排气门弹簧（4）安装在缸盖（8）与排气门弹簧上座（3）中间；排气门座圈（5）安装在缸盖（8）下端；排气管（6）安装在缸盖（8）上，入口与缸盖排气道（9）连接；涡轮增压器（7）安装在排气管（6）的出口处；所述计算方法如下：【1】.根据对再循环废气量的需求，通过试验或者仿真计算得到相应工况下的排气道压力P1和气缸压力P2曲线；【2】.得到排气道压力P1与气缸压力P2的压差P3曲线，核算各工况下压差P3曲线的最大值ΔPmax是否大于1bar，如果没有达到，调整涡轮增压器（7），直到满足为止；【3】.根据结构布置确定排气门弹簧（4）的最小内径D1、最大外径D2、弹簧工作变形f、安装高度H0；【4】.计算配气机构的最大负惯性力，再乘以储备系数，储备系数大于等于1.3，得到排气门弹簧4的最大弹簧力Fmax；【5】.根据排气道压力P1与气缸压力P2的压差P3曲线的最大值ΔPmax，确定排气门弹簧（4）的预紧压力差ΔP；【6】.根据排气门弹簧（4）的预紧压力差ΔP和排气门相关尺寸确定排气门弹簧（4）的安装预紧力F0；【7】.根据排气门弹簧（4）的最大弹簧力Fmax、安装预紧力F0及弹簧工作变形f确定出排气弹簧（4）的刚度Cs；【8】.根据排气门弹簧（4）的最小内径D1和最大外径D2确定排气门弹簧（4）的中径D，并参考国标规定的钢丝直径系列初定排气门弹簧（4）的钢丝直径ds；【9】.根据排气门弹簧（4）的钢丝直径ds、弹簧中径D及弹簧刚度Cs计算出排气门弹簧（4）的有效圈数n；【10】.根据排气门弹簧（4）的钢丝直径ds和弹簧中径D计算出排气门弹簧（4）的旋绕比C及曲度系数K；【11】.根据排气门弹簧（4）的最大弹簧力Fmax、中径D、曲度系数K、钢丝直径ds计算出排气门弹簧（4）的最大工作切应力τmax；【12】.校核排气门弹簧（4）的最大工作切应力是否小于或等于材料的许用切应力[τ]，即τmax≤[τ]，如果不满足，返回第【8】步重新选择排气门弹簧的钢丝直径ds后再进行第【9】步到第【12】步的计算，直到满足为止；【13】.由上述计算得到的排气门弹簧（4）的参数确定其余参数，包括总圈数n1、安装变形fmin、最大变形fmax、自由高度Hfre；【14】.装机试验进行验证，检查废气再循环量是否满足要求，如果不满足，返回第【5】步重新选择排气门弹簧（4）的预紧力压力差ΔP后再进行第【6】步到第【14】步的计算，直到废气再循环量满足要求为止。