凸轮驱动式全可变液压气门系统仿真与试验研究

提出了一种凸轮驱动式发动机全可变液压气门系统(fully hydraulic variable valve system,FHVVS),搭建了AMESim仿真计算模型,探究了泄油起始时刻、终止时刻和节流面积等因素对气门运动规律的影响,优选了FHVVS柱塞控油装置泄油节流方案.在此基础上研制了某6缸柴油机的全可变液压气门...     

电控液压可变气门机构性能及应用

自主开发了一套电控液压驱动可变气门机构,并将该机构成功地应用于汽油可控自燃(CAI)试验系统.通过试验考察了不同驱动工作压力下和不同工作介质温度下电控液压驱动可变气门机构系统的可靠性与稳定性.研究发现,工作介质温度与压力对气门机构的开启、关闭性能存在影响,当工作在311～313 K气门的开启延时均值与标准差较小、而工作...     

液压驱动全可变气门机构的运动特性

为改善高速工况下全可变气门正时机构性能,以某液压驱动全可变气门机构为例,采用ADINA软件对气门机构的气门运动规律及液压系统内压力波动进行计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)仿真分析,并结合K157型发动机进行试验研究对比。结果表明：通过调节泄油相位角,气门正时机构仿真模型可实现配气相位、气门升程全可变;泄油相位角对气门运动规律影响较大,曲轴转速对气门运动规律的影响较小;液压系统压力波动大过严重影响机构的可靠性;基于理论分析,可从减小运动组件质量、采用直流道、增加气门弹簧的设计刚度及预紧力等方面,提高气门机构性能。     

全可变液压气门机构的气门运动特性

通过对全可变液压气门机构的气门升程和液压压力的试验测量,研究了全可变液压气门机构的气门运动特性.采用流通面积随气门升程可变的节流孔控制气门落座速度,分析了节流孔形状、最小节流面积和节流面积变化率等对气门落座过程的影响;采用单向阀通道降低液压系统内的液压流体的压力波动,保证了气门的平稳开启.通过对多种工况下气门落座速度的分析,得出气门最大升程对气门落座速度有重要影响,而发动机转速对气门落座速度的影响相对较小的结论.试验结果表明,通过合理匹配有关结构参数,全可变液压气门机构可实现气门平稳开启和平稳落座.     

全可变液压气门机构对汽油机泵气损失及机械效率的影响

设计一种全可变液压气门机构(fully hydraulic variable valve system,FHVVS),实现气门最大升程、开启持续角和配气相位的连续可变,通过进气门早关方式取代传统节气门来控制发动机的负荷。试验结果表明:与传统节气门汽油机相比,无节气门汽油机可以显著降低中小负荷工况下的平均泵气损失压力,大幅度降低泵气损失、提高机械效率。在小于等于50%负荷工况点,发动机转速为2000 r/min时无节气门汽油机的机械效率可以提高3. 6%～10. 2%,3000 r/min时机械效率可以提高2. 8%～7. 1%。     

全可变气门机构中的液压压力波动现象

液压压力波动决定了全可变液压气门机构的最高允许转速.当发动机转速达到或超过该最高允许转速时,液压系统内压力波动将加剧,最低压力波谷值将会达到或低于低压系统的压力值.在此情况下,液压油将不能及时得到排泄,气门运动规律已失去有效控制,气门机构对进气量也失去调节作用.通过研究发现,降低气门机构运动件质量,提高液压气门机构的刚度,减小液压系统内的节流作用,合理设计配气凸轮型线,能够有效降低气门机构中液压压力波动.试验结果表明,经过改进设计后,全可变液压气门机构中的压力波动明显降低,最高允许转速已达5,600,r/min.     

单顶置凸轮轴式汽油机可变凸轮机构的研究

针对摩托车用汽油机气门机构的结构特点,提出了一种移动摇臂轴式可变凸轮机构(VCS)。该VCS机构通过移动进气摇臂轴实现高速摇臂和低速摇臂的结合与分离,进而实现工作凸轮在高速凸轮和低速凸轮之间切换。在高、低速摇臂的端面结合齿上设置锁止角,防止其在气门开启状态下实现结合。通过控制轴向力的大小,使高低速摇臂在一个工作循环内的进气门关闭期间实现完全结合。采用仿真计算,确定了低速凸轮和高速凸轮的型线及其配气相位。试验结果表明:该可变凸轮机构在全转速范围内实现了高低速摇臂的平稳结合和分离,且与原机相比发动机的高速和低速进气充量系数有明显的改善。     

发动机电磁气门驱动动态特性试验研究

在电磁气门驱动(EVA)研究中，设计制作了EVA动态特性试验装置和测试系统，对所研制的EVA进行了初始化试验和往复运动试验。试验结果表明，所设计的EVA能够按照其工作原理和控制系统的要求运动，但在开环控制的条件下，不可能实现软着陆，因此EVA必须采用闭环控制系统。     

发动机电磁气门驱动(EVA)机构的设计及试验

为给电磁气门驱动(Electromagnetic Valve Actuation,EVA)气门软着陆研究提供适用的平台和探索电磁气门驱动小型化设计,研制了一个装在每缸4气门汽油机缸盖上的EVA装置。采用电磁驱动的传统设计方法与CAE相结合,确定了电磁铁结构、尺寸和线圈参数,其中铁芯由E型硅钢片堆叠而成。EVA装置的总体装配关系中主要考虑了铁芯固定、衔铁运动限位、EVA与缸盖联结等。此外在EVA中布置了电磁铁磁链测量线圈、励磁线圈温度测量电阻。报告了EVA设计过程及初步的仿真和试验结果。     

全可变气门机构运动学的仿真分析

分析了BMW的N52发动机可变升程气门机构的机械结构原理,然后对机构进行运动学方程推导,得出气门升程与凸轮转角、偏心轮转角之间的数学关系,编制了发动机全可变气门升程运动学计算程序,可以用来计算全可变气门机构的运动学问题,为以后进行动力学计算作准备。     

多缸汽油机全可变液压气门系统的开发与试验研究

提出了一种适用于4缸汽油机的全可变液压气门系统,通过凸轮驱动和液压传动使进气门开启,通过开启控油阀使进气门回落,通过调节控油阀的泄油时刻改变进气门的最大升程和开启持续角。建立了气门运动规律测量试验台架,并对全可变液压气门系统的气门升程进行了试验测量。试验结果表明:该系统可实现最大气门升程在0到最大设计升程之间连续可变,进气门开启持续角在曲轴转角0°~284°之间连续可变。进一步研究表明:全可变液压气门系统按汽油机标定转速5 000r/min高速运行时,在不同气门升程下均未出现气门运动规律的"失真"现象,说明该系统能够满足汽油机高速运行的需求。试验还发现多缸机液压气门机构存在相互干涉问题,通过改进设计控油阀结构,消除了由此导致的气门异常开启现象。     

电磁气门驱动设计及其电磁铁静吸力特性试验

根据双弹簧、双电磁铁的电磁气门驱动 (Electromagnetic Valve Actuation,EVA)原理 ,设计制作了用于探索性试验研究的 EVA装置及其电磁铁静吸力特性试验系统 ,测量了电磁铁的静吸力特性。试验结果表明 :1)电磁铁的电磁力达到了设计点的要求 ;2 )在 EVA动态试验中应考虑 3个问题 ,即 :在初始化过程后期线圈逐渐减小电流、保持阶段保证电磁力大于弹簧力以及过渡过程后期线圈所通电流随气隙而变化。     

发动机电磁气门驱动中的电磁铁特性分析

发动机电磁气门驱动系统(EVA)是机械、电磁耦合的复杂系统。以所研制的EVA装置为例,采用仿真计算和实测相结合的方法,对EVA电磁铁的电感、磁链和铁磁材料的磁化状态进行了研究。结果表明,EVA工作时电磁铁基本上处于铁磁材料磁化曲线线性区,因此在仿真建模时可将电磁铁磁链、电感按磁化曲线线性区处理。     

全可变液压气门运动特性及其泵气损失

一种全可变液压气门机构(FHVVS)可实现气门最大升程、开启持续角和配气相位的连续可变.通过分析实测气门升程,发现FHVVS机构的进气门开启过程可分为凸轮驱动段、液压控制段和落座节流段.在液压控制段中气门开启不受凸轮型线的控制,使进气门的运行速度和加速度明显提高.与传统配气凸轮机构相比,在气门开启持续角相同时,FHVVS系统的气门开启角面值明显提高,且转速越低角面值提高幅度越大.试验表明:点燃式发动机采用FHVVS控制负荷,大幅度缩短了进气门开启时间,并在较短的进气门开启持续期内,提供了较大的气门开启角面值,使小负荷工况的泵气损失得到大幅度降低,尤其在小负荷、低转速时的改善幅度更为明显.     

汽车发动机电磁气门驱动设计与试验

为研究电磁气门驱动（Electromagnetic Valve Actuation,EVA）的气门软着陆控制,研制了装在一个每缸四气门汽油机缸盖上的能够驱动一对进、排气门的EVA装置。EVA设计中确定了电磁铁尺寸、材料,在总体装配关系中主要考虑铁芯定位、速度传感器和位移传感器布置、EVA与缸盖联结等。此外,采用试验和仿真方法对进、排气门EVA进行了电磁力和磁链分析。     

全可变气门机构技术现状的分析与研究

全可变气门机构能实现发动机配气定时和气门升程的连续可变,是可变气门技术的发展趋势。本文主要分析了全可变气门技术的优越性,论述了当前应用全可变气门技术的典型机构,最后介绍了一种新型全可变液压气门机构。通过实验证明这种液压气门机构可通过改变泄油初始相位角实现进气门最大升程和进气迟闭角的连续可变。     

发动机电磁气门驱动过渡过程的闭环控制

以一个发动机电磁气门驱动(EVA)装置为对象,采用试验方法研究EVA过渡过程。根据EVA的过渡过程工作特点,把过渡过程分为远程、近程两段分别予以控制。远程采用PI控制,控制目标是在远程结束时励磁线圈达到某一电流;近程则采用跟踪位移理想曲线的方法,使落座速度降低。通过试验确定了远程阶段的目标电流和PI控制参数、近程阶段的理想位移曲线和控制点数目,使单次上下行过渡过程落座速度分别达到了0．22m/s和0．10 m/s,实现了EVA连续动作且可使EVA动作适应转速变化。     

用于非节气门式发动机的可变气门机构研究

为实现点燃式汽油的无节气门运转，已制造出试验用发动机，在其上装备了以新的工作原理设计的液压阀装置，借以自由改变发动机进气门关闭定时，本文叙述了这种阀装置的结构，分析了它可变性的效果，进气门的运动情况及阀装置的传动力矩。     

无凸轮电液驱动气门系统的建模与控制研究

以无凸轮电液驱动气门(EHCV)的开发为研究背景,运用SIMULINK工具建立了系统的仿真模型,以利于无凸轮电液驱动气门控制策略算法的开发与仿真研究。通过改变模型的参数值,分析影响系统性能的因素,优化系统性能。并以此模型为平台,进行了气门峰值升程PID控制的研究。进行了低转速下的实验,结果能较好地与仿真结果相吻合。     

电磁驱动气门机构系统模型

电磁驱动气门机构是汽车电子控制技术的前沿课题之一。本文针对电磁驱动气门机构的特点建立了包括电磁铁及其机械部分的系统模型，考虑到磁性材料的特性，采用通过测量数据来确定模型参数的策略，并利用该模型对自行设计的电磁驱动气门机构进行了仿真计算，得到了驱动电流和气门升程随时间变化的仿真结果，验证了该模型的正确性。