VCC活塞技術(shù)在汽車行業(yè)中的運用

牛新芝 王蓮

摘要：在市場經(jīng)濟不斷發(fā)展的時代背景下，科學技術(shù)也呈現(xiàn)出全面升級的趨勢，為了滿足交通運輸行業(yè)進步要求，要從汽車舒適性出行和快捷便利等方面優(yōu)化設(shè)計方案，匹配性能和質(zhì)量更加合理的技術(shù)方案。本文分析了VCC活塞技術(shù)在汽車行業(yè)內(nèi)應(yīng)用的可行性，并結(jié)合試驗和仿真分析對具體應(yīng)用予以探討。

關(guān)鍵詞：VCC活塞技術(shù);汽車行業(yè);可行性;仿真分析

中圖分類號：U463.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）14-0055-02

0? 引言

VCC活塞技術(shù)是可變?nèi)紵业目s寫，是在傳統(tǒng)VCR技術(shù)基礎(chǔ)上建立的新型技術(shù)模式，利用VCC活塞技術(shù)更換傳統(tǒng)活塞，能有效提升壓縮比，并且對缸內(nèi)的壓力予以實時性管控和約束，為不同環(huán)境中發(fā)動機效率的提升奠定基礎(chǔ)。

1? VCC活塞技術(shù)應(yīng)用在汽車行業(yè)的可行性分析

為了保證VCC活塞技術(shù)在汽車行業(yè)內(nèi)應(yīng)用的合理性和科學性，就要在全面了解基本設(shè)計結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對不同結(jié)構(gòu)要點和工作狀態(tài)分析可行性，確保技術(shù)得以應(yīng)用和推廣。

1.1 VCC活塞工作狀態(tài)? VCC活塞技術(shù)結(jié)構(gòu)本身是鋼珠型面結(jié)構(gòu)（圖1），利用剛性連接的方式完成處理，在限位盤位面和支撐盤環(huán)形支撐面共同構(gòu)成的環(huán)槽結(jié)構(gòu)中分布不同的鋼珠。

第一，系統(tǒng)預(yù)緊狀態(tài)。主要指的是氣缸結(jié)構(gòu)內(nèi)的壓力參數(shù)要低于VCC活塞的預(yù)緊力參數(shù)，此時活塞不會出現(xiàn)運動狀態(tài)，就不會形成VSS位移參數(shù)，并且，連桿結(jié)構(gòu)的復(fù)位凸輪和限位盤結(jié)構(gòu)之間會因為狀態(tài)情況出現(xiàn)一定的距離，由于沒有接觸，所以不會形成動作，此時整個發(fā)動機的狀態(tài)和傳統(tǒng)發(fā)動機狀態(tài)較為一致[1]。第二，壓縮應(yīng)用狀態(tài)。主要是指汽車在汽油燃燒時，氣缸內(nèi)隨著燃燒的加劇會增加內(nèi)壓力，若是壓力數(shù)值超出預(yù)緊力指標，就會帶動VCC產(chǎn)生對應(yīng)的位移，此時，復(fù)位凸輪就會在連桿端作用下形成逆時針的運動趨勢，在運動的過程中，會著重避開下行限位盤，就能大大提升VCC的應(yīng)用效率。第三，回復(fù)初始應(yīng)用狀態(tài)。當汽車內(nèi)部氣缸已經(jīng)排出了所有的燃燒廢氣，壓力就會出現(xiàn)降低和縮小的趨勢，活塞會在碟簧的作用下形成向上的位移，需要注意的是，此時因為存在一定的摩擦力，配合系統(tǒng)的阻尼作用，就會降低回復(fù)的速度，甚至會伴有回復(fù)滯后的現(xiàn)象，就要借助復(fù)位凸輪的擺動處理，有效將限位盤直接推送到頂端，保證VCC結(jié)構(gòu)復(fù)位的及時性[2]。

1.2 VCC活塞應(yīng)用要求? 相較于傳統(tǒng)的汽車活塞技術(shù)模式，VCC活塞技術(shù)最大的特點就是能在汽油燃燒的過程中維持位移趨勢，并且利用鋼珠-型面結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢維持位移的合理性和規(guī)范性?；诖耍灰娼Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定和科學，對應(yīng)的位移效果和應(yīng)用作用就會更加突出，全面提高活塞對燃油燃燒形成的響應(yīng)效率，為整體工作效果的優(yōu)化升級以及燃燒室利用率的提升提供保障[3]。

2? VCC活塞技術(shù)應(yīng)用在汽車行業(yè)的技術(shù)試驗和仿真分析

在全面分析VCC活塞技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境的基礎(chǔ)上，就要結(jié)合對應(yīng)的試驗內(nèi)容落實對應(yīng)工作，主要是從靜力學試驗和動力學試驗兩個方面落實相應(yīng)的分析工作，不僅能維持分析的規(guī)范性，還能形成對比分析模式，從而建構(gòu)更加全面的應(yīng)用規(guī)劃，維持技術(shù)分析和仿真分析的理性，確保汽車行業(yè)中應(yīng)用具體技術(shù)具有一定的先進性和科學性。

2.1 技術(shù)試驗內(nèi)容? 結(jié)合VCC活塞技術(shù)應(yīng)用規(guī)范開展靜力學模擬試驗分析，主要是利用液壓式萬能試驗設(shè)備進行加載處理，從而分析活塞設(shè)計方案的可行性。本文以135型柴油機原型機為例，將傳統(tǒng)的發(fā)動機活塞改為VCC活塞，并且活塞的鋼珠-型面斜角維持在固定角度，不安裝連桿復(fù)位凸輪結(jié)構(gòu)。獲得的數(shù)據(jù)見圖2。依據(jù)結(jié)果可知，鋼珠-型面的實際應(yīng)用體系中，能在全面優(yōu)化運行性能的基礎(chǔ)上增加VCC的位移，這就大大提升了VCC活塞的剛度特性，維持應(yīng)用效果。另外，依據(jù)相同的數(shù)據(jù)要求和規(guī)范進行動態(tài)模擬試驗分析，活塞方案不變，驗證效果見圖3。利用余弦加載曲線模擬發(fā)動機氣缸壓力荷載就能得出對應(yīng)的結(jié)論。

綜上所述，在全面進行動態(tài)模擬試驗和靜力學模擬試驗分析后，證明VCC活塞鋼珠-型面結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的可行性較高，而動態(tài)測試中VCC位移量較小。VCC活塞在技術(shù)處理工序中，能在實現(xiàn)位移的情況下提高動態(tài)響應(yīng)率，因此具有較高的可信度[4]。

2.2 仿真分析? 因為VCC活塞位移產(chǎn)生的變化和氣缸壓力參數(shù)息息相關(guān)，在進行仿真分析時要結(jié)合仿真要素、發(fā)動機性能仿真要等，確保能匹配耦合迭代處理工序，全面提高性能仿真分析工作的實效性。

第一，從支撐盤的角度建立分析工序。利用對應(yīng)的應(yīng)用機制，就能評估發(fā)動機性能，在增加VCC位移的同時，動態(tài)響應(yīng)速度也能加快，和理論內(nèi)容相吻合，就說明對應(yīng)的處理機制和控制方案較為合理。與此同時，變角度設(shè)計方案要想進一步提高應(yīng)用和控制效果，就要增設(shè)復(fù)位凸輪處理流程，確保能滿足仿真設(shè)計規(guī)范要求。

第二，從原型發(fā)動機和VCC活塞技術(shù)發(fā)動機對比結(jié)果分析可知，在相同轉(zhuǎn)速環(huán)境中，不同的負荷狀態(tài)會形成不同的數(shù)據(jù)對比結(jié)果，此時，要想提升仿真分析的綜合效果，就要建構(gòu)完整的信息數(shù)據(jù)對比處理機制。假設(shè)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速為2000r/min，原型發(fā)動機的實際壓縮比為9.5，則對應(yīng)的VCC活塞技術(shù)發(fā)動機壓縮比能控制在12.0，整體效果更加突出和有效[5]。并且，在負荷滿值時，VCC發(fā)動機和原型發(fā)動機的氣缸壓力參數(shù)相同，而在負荷參數(shù)降低后，VCC發(fā)動機的應(yīng)用優(yōu)勢就會逐漸顯示出來，特別是在負荷參數(shù)在50%以下時，VCC機構(gòu)基本已經(jīng)停止運行，這就大大提升了資源的利用率，滿足節(jié)能降耗的基本要求和規(guī)范。

第三，為了滿足仿真分析的應(yīng)用要求，要對滿負荷狀態(tài)下的不同轉(zhuǎn)速VCC發(fā)動機和原型發(fā)動機進行對比分析，全面了解最大氣缸壓力參數(shù)，在對比相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，就能了解到若是不采用VCC活塞技術(shù)，則壓縮比驟然升高會導(dǎo)致氣缸壓力超標，產(chǎn)生燃油的浪費，甚至會增加安全隱患。所以，VCC活塞技術(shù)對于不同轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)的發(fā)動機滿負荷工作具有重要的應(yīng)用價值，能對氣缸壓力予以綜合控制，匹配經(jīng)濟性和合理性，提高應(yīng)用效果。例如，在100%負荷工況（圖4）下，不同轉(zhuǎn)速VCC活塞技術(shù)應(yīng)用模式和原型發(fā)動機最大氣缸壓力參數(shù)進行對比，高壓縮比會造成氣缸壓力受限，借助VCC活塞技術(shù)才能全面對氣缸壓力予以調(diào)控，確保在轉(zhuǎn)速應(yīng)用規(guī)范數(shù)據(jù)范圍內(nèi)維持良好的運行趨勢[6]。

2.3 應(yīng)用效能

VCC活塞技術(shù)的應(yīng)用能全面突破傳統(tǒng)發(fā)動機技術(shù)在實際應(yīng)用中的問題，打造更加合理的工況控制機制，并且將工作循環(huán)內(nèi)氣缸壓力控制模式作為根本，有效結(jié)合汽車發(fā)動機行駛狀態(tài)對高壓縮比展開調(diào)節(jié)，維持氣缸壓力參數(shù)的同時，減少資源的浪費。一方面，VCC活塞技術(shù)的應(yīng)用采取了鋼珠-型面設(shè)計，配合復(fù)位凸輪設(shè)計細節(jié)，就能有效提升應(yīng)有效果和控制水平，最大程度上滿足高壓縮比應(yīng)用標準，并且VCC活塞技術(shù)的應(yīng)用更加適宜商業(yè)推廣。在開展靜力學試驗和動態(tài)試驗分析后可知，技術(shù)可行性較高，能在不同工況環(huán)境中對壓縮比進行評估和控制，維持高壓縮比[7]。另一方面，VCC活塞技術(shù)的應(yīng)用能大大改良內(nèi)燃機性能，有效維持創(chuàng)新性技術(shù)應(yīng)用標準水平，應(yīng)用前景廣闊。在實際研究中，要結(jié)合VCC活塞技術(shù)發(fā)動機性能試驗研究和設(shè)計改進機制提升綜合控制水平，滿足節(jié)能降耗的應(yīng)用標準。

3? 結(jié)束語

總而言之，VCC活塞技術(shù)是順應(yīng)技術(shù)發(fā)展和交通行業(yè)應(yīng)用需求的必然選擇，要結(jié)合實際應(yīng)用情況落實技術(shù)設(shè)計升級工作，發(fā)揮VCC活塞的應(yīng)用優(yōu)勢，提高燃油的利用率，降低能耗和損失，從而為發(fā)動機綜合效能的全面升級提供保障，也為交通事業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

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