柴油機可變氣門系統(tǒng)設(shè)計與仿真研究.pdf

1、能源匱乏與環(huán)境污染是目前汽車工業(yè)必須要面對的現(xiàn)實問題,開發(fā)低能耗、環(huán)境友好的車用發(fā)動機是當(dāng)今汽車工業(yè)的主要發(fā)展方向。傳統(tǒng)發(fā)動機氣門由凸輪驅(qū)動,固定凸輪型線決定了氣門運動規(guī)律,這往往只能保證發(fā)動機某一工況的性能,很難使發(fā)動機在各種工況下都達(dá)到最佳性能?？勺儦忾T技術(shù)根據(jù)發(fā)動機運行工況實現(xiàn)可變氣門升程和氣門正時,是一種有效的改善發(fā)動機性能、降低發(fā)動機有害排放的方法。
　　作者為了實現(xiàn)某柴油機的可變氣門技術(shù),在詳細(xì)分析了國內(nèi)外各種可變氣門

2、技術(shù)的結(jié)構(gòu)與工作原理的基礎(chǔ)上,結(jié)合試驗發(fā)動機的結(jié)構(gòu)特點,提出了一種結(jié)構(gòu)簡單、布置方便的電子控制液壓驅(qū)動可變氣門系統(tǒng)。并且詳細(xì)介紹了該可變氣門系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。
　　為了研究可變氣門系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)對氣門運動規(guī)律的影響,作者利用MATLAB軟件建立了可變氣門系統(tǒng)仿真模型,在此基礎(chǔ)上對主要結(jié)構(gòu)參數(shù),如驅(qū)動活塞直徑、電磁閥流通面積、進油孔直徑、氣門彈簧剛度、氣門彈簧預(yù)緊力和供油壓力對氣門運動規(guī)律,特別是附加升程啟閉特性進行了研究,結(jié)果發(fā)

3、現(xiàn)驅(qū)動活塞直徑、電磁閥流通面積和進油孔直徑對氣門附加升程的啟閉都有影響,氣門彈簧剛度和彈簧預(yù)緊力主要影響附加升程的關(guān)閉,而進油壓力只對附加升程開啟速度有影響。另外還通過對發(fā)動機活塞和氣門的運動規(guī)律分析,確定了可變氣門系統(tǒng)的工作范圍。在以上結(jié)果的基礎(chǔ)上確定了一組可變氣門系統(tǒng)最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù),在此參數(shù)下可變氣門系統(tǒng)可以靈活調(diào)節(jié)發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速時的進氣門晚關(guān)角度,并通過仿真確定了控制MAP。
　　使用GT-POWER軟件建立的發(fā)動機模型并通過

4、試驗數(shù)據(jù)驗證了模型的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上研究了不同進氣門升程和進氣門晚關(guān)角度對發(fā)動機進氣性能的影響,結(jié)果顯示,在原機氣門升程的基礎(chǔ)上增加1.7mm、2.2mm和3.0mm的附加升程沒有減小進氣阻力,進氣量不變;隨著進氣門晚關(guān)角度從0°CA增大到80°CA,有效壓縮比從17.0減小到6.4,缸內(nèi)氣體明顯回流,進氣量減少,而三種附加升程在相同晚關(guān)角度時發(fā)動機進氣量相同,說明在這三種附加升程情況下,影響氣體回流的主要因素是晚關(guān)角度。