機車引擎正時鏈系統之動態分析與實驗驗證

Abstract

引擎正時系統用以控制汽門開啟與關閉的時機，運轉時動力自曲軸藉由靜音鏈傳遞至凸輪軸，以驅動汽門開關。鏈條張力過小時，將造成運轉時鏈條振動幅度增加而有跳齒的可能，導致引擎時序錯亂，甚至於引擎失效。因此在引擎正時系統中設置了鬆邊導桿與鏈條張力器維持鏈條張力，然而在長時間的運轉下，鬆邊導桿容易斷裂，為了瞭解鬆邊導桿損壞的原因，本研究以基於多體動力學之商用軟體建立300 cc機車引擎正時系統模型，並進行動態分析以瞭解鏈條張力、導桿受力與張力器受力等動態行為，其中為了設定模型參數，將以實驗、理論與靈敏度分析尋找參數並確定參數正確性；而以動態分析得到導桿受力後，將導桿受力匯入有限元素分析軟體中進行鬆邊導桿的應力分析，以判斷鬆邊導桿損壞之可能原因。同時，本研究參考軟體分析靜音鏈的假設與理論方法，建立簡化的靜音鏈數學模型以瞭解軟體內部設定，包含用以計算物體間接觸的連續接觸力模型，以及取代旋轉接頭用以連接鏈目的軸襯力元素。最後，本研究進行了動態實驗量測汽門機構產生的阻力矩及鏈條張力器受力，以檢驗引擎正時系統模型之正確性，同時可以間接證實模擬結果中的鏈條張力及導桿受力與實驗結果相符。

Date of Award	2014 Jul 25
Original language	Chinese
Supervisor	Chao-Chieh Lan (Supervisor)