发动机全可变配气参数多元回归耦合研究

基于柴油机仿真模型,依据正交实验原则仿真获得气阀运动参数耦合数据库,利用多元回归分析方法分析配气参数之间的耦合特性,获得气阀运动参数实际最优解.建立电液全可变发动机联合仿真模型验证实际最优解.联合仿真结果表明实际最优解比原优化值功率提高3.8%,在发动机性能提高的前提下,进排气阀平均速度分别降低31.1%和37.5%.获得的配气参数实际最优解可以满足电液系统的驱动能力,有效提高驱动效率.      

新型发动机连续可变气门装置原理及分析

为了适应发动机不同工况对进气系统的要求,提出一种新型连续可变气门装置的原理及实现方法.新装置以液压作为驱动进气门运动的动力,其特色在于采用可控转角的调相凸轮调控进气门的相位、采用可控升程的气门升程调节器调控进气门的升程,据此实现发动机配气相位及气门升程的连续无级可变.对一台采纳新型配气机构的摩托车发动机进行了数学建模及仿真分析,结果表明:发动机进气迟闭角(IVC)的调节范围可达16～44℃A,进气早开角(IvO)的调节范围可达8～14℃A,进气门升程h调节范围可达0～7.825 mm,由此将配气机构的最佳适应范围拓宽至常用工况区域,从而有利于改善摩托车在中小负荷和中低转速区的性能,并为研制无节气门汽油机奠定了设计基础.     

凸轮驱动的液压全可变气门机构研究

考虑到电液式可变气门大多需要高响应性的电磁阀,成本高昂控制复杂,而目前市面上技术较为成熟且应用较广VVT和VVL技术,对于配气参数的调节是有限且有级的.作者设计了一种凸轮驱动的可变液压气门机构,并进行了台架试验研究.该可变液压气门机构的提前泄油量的调节可以使气门升程和关闭角同时可变,而延后压油量的调节可以使气门升程,开启角和关闭角均可变.结果表明,所设计的可变气门机构实现了气门开启角,关闭角和气门升程的配气参数全无极可变,并且该系统成本低廉、控制方便.     

柴油机全可变配气缸内充量建模与数值最优仿真研究

为优化柴油机全可变配气机构的气阀参数及提高缸内充量系数,以4102系列柴油机为原机,建立全可变配气柴油机缸内配气充量的数学模型。首先,以质量守恒定律和理想气体状态方程为理论依据,对柴油机配气过程进行近似简化,建立全可变配气柴油机缸内配气充量的数学模型。其次,利用框图化设计思想搭建缸内配气充量物理模型,计算柴油机不同工况下的最优配气充量以及最佳配气充量下的气阀运动最优配气参数。最后,使用GT-power软件对结果进行验证,证明了配气模型的准确性。     

一种发动机电磁驱动配气机构应用研究

为了改善发动机的动力性、经济性和排放性能,该文以满足发动机高转速和有限安装空间为设计目标,研究了一类应用动圈式电磁直线执行器的电磁驱动配气机构。应用有限元分析的方法设计得到了电磁驱动配气机构的结构参数。通过汽油机性能仿真分析了发动机中应用电磁驱动配气机构的优越性。模拟缸盖的试验测试表明,与常规发动机相比,应用该电磁驱动配气机构的发动机具有更大的设计与控制自由度和优化空间,以及良好的电磁力特性和较小的时间常数,易于控制。在单缸发动机上的运行和性能测试表明,该机构的气门响应时间小于4 ms,落座速度小于0.3 m/s,可满足在发动机上的应用需求;且在中低转速下运行良好,实现了配气机构的柔性化调节。     

摩托车发动机三维凸轮可变配气机构的研究

为了拓宽摩托车发动机配气机构的最佳工作区间,提出一种基于三维凸轮的发动机新型可变配气机构,该机构控制的进气门相位及升程凸轮具有连续光顺变化的三维型面,能根据发动机不同的运行工况选择与之相匹配的工作型线.研究表明,采用三维形式的进气凸轮不仅可以方便地调控进气门的启闭相位,而且还能在一定的幅值范围内调节进气门的升程,从而可将配气机构的最佳工作参数从标定工况的狭窄区域延展至发动机的常用工况区域.     

125型发动机配气机构的噪声分析

为了研究发动机配气机构的噪声机理及其影响因素,进行了某125型发动机配气机构的噪声分离实验,实验结果揭示出其主要噪声由摇臂与气门杆敲击、气门落座撞击产生.通过进一步对配气机构进行运动学和动力学仿真模型的建立与计算,分析出配气机构摇臂敲击力和气门落座加速度的产生主要与配气机构的凸轮缓冲段升程、凸轮缓冲段包角以及凸轮缓冲段加速段系数等参数有关,合理的选择凸轮参数,有利于降低配气机构摇臂敲击力和气门落座加速度,从而降低配气机构的噪声和提高配气机构的平稳性.     

可变气门机构在轿车发动机上的应用及其检修

可变气门机构能使发动机的配气相位和气门升程随发动机运转工况变化,在提高发动机的燃料经济性、动力性、运转稳定性,减少排放污染等方面效果明显,因此目前被广泛应用在轿车发动机上。本文从可变气门机构的作用原理出发,归纳和分析了常见可变气门机构的类型、结构和特点,并重点介绍了可变气门机构的主要检修内容和方法。     

配气阀结构参数对活塞凸轮发动机性能的影响

为了研究配气阀结构参数对活塞凸轮发动机性能的影响,使用瞬态分析方法建立了发动机缸内热力过程的数学模型,并通过计算机仿真分析了各配气阀结构参数对发动机性能的影响。研究结果表明,配气机构的气道孔直径大于某一定值后,其对凸轮活塞发动机耗量和指示功率影响较小;在保证功率的前提下,减小进气角可以提高发动机的经济性;选择使活塞在回行开始时缸内压力降到背压值的预排气角,可以提高发动机的动力性;最佳的压缩角、预进气角可以通过本文的计算模型从多种方案中优选得到。     

现代发动机可变配气系统及电磁气门驱动机构

车用发动机的转速变化范围较宽．传统配气机构不能满足各种转速的充量要求．采用新型可变凸轮机构和可变气门定时机构可使发动机的动力性、经济性和排放得到改善．但仍未达到理论上的理想状态．一种双弹簧、双线圈式电磁气门驱动系统可以有效地解决以上问题．该系统在设计时应考虑以下三方面的因素：气门实现软着陆；具有足够高的响应速度；较小的能耗．     

发动机可变气门正时系统故障征兆分析与排除方法

发动机可变气门正时系统的可将配气相位按照发动机不同工况进行连续可变，使得发动机的经济性和动力性兼顾，一旦发生故障，配气相位停留在某一状态，不能适应发动机各个工况的变化，发动机工作性能不良。本文分析本田i-VTEC可变气门正时系统工作过程、故障征兆及针对不同系统特点的故障检修和排除的方法。     

摩托车发动机VVT系统参数的设计与优化

针对中小排量摩托车发动机的特点,研制了可切换双进气正时参数VVT系统.以发动机工作过程循环模拟为基础,通过嵌入VVT机构运行模式和控制策略的系统参数,分析了VVT结构参数、控制参数、以及相应运转参数对发动机性能的影响,对VVT系统高速和低速工况的进气迟闭角、气阀升程、切换转速等参数进行了优化设计.研究表明,在JH125摩托车发动机上装载所设计的可切换双进气正时参数VVT系统,可有效提高其整个转速工况范围的动力性指标.     

增压柴油机配气相位与凸轮型线的优化

针对某增压柴油机原机油耗高和配气机构存在的冲击、反跳问题,结合柴油机性能试验数据,建立了配气机构的运动学和动力学仿真模型以及工作过程仿真模型,计算优化了原机配气相位和凸轮型线。研究结果表明：通过优化配气相位和凸轮型线,在一定程度上提高了发动机在中高速下的动力性和经济性,改善了原机配气机构运动学与动力学特性,减缓了进、排气门开闭时的加速度冲击,消除了气门落座时的反跳现象。     

变冲程机用轴移式配气系统及切换特性研究

2/4冲程内燃机具有低转速扭矩大、比质量功率高的优势,在提升内燃机全负荷性能、减重降体积的道路上具有重要的研究意义.鉴于可变气门驱动系统是实现变冲程内燃机的关键,针对拥有顶置双凸轮轴式的2/4冲程内燃机开发了一款轴移式配气系统,理论上可以满足2/4冲程模式下的配气需求,还能在一个内燃机循环内完成切换.研究了该系统的切换...     

连续可变气门升程系统对发动机燃烧和排放的影响

为了深入分析连续可变气门升程(CVVL)系统对增压直喷(TGDI)汽油发动机性能的影响,通过对典型工况点的台架测试,对比分析了可变气门升程对HC、NO_x、CO、比油耗以及平均指示有效压力燃烧循环变动系数(COV-IMEP)的影响规律。结果表明,在各个转速下,COV-IMEP随发动机负荷增加而下降;低转速中等负荷时,COV-IMEP随气门升程的减小显著下降。HC随气门升程下降而下降,但下降幅度较小。NO_x随气门升程下降显著上升,通过优化气门升程和推迟排气门正时机构相位角,可以有效抑制NO_x的上升。利用CVVL系统的上述特点,在综合工况循环冷起动排放优化中,更多推迟点火角,加速三效催化器的起燃,而COV-IMEP保持在可接受的水平,从而大幅降低了排放水平。     

汽油机全可变气门机构的运行能耗

在汽油机中配置可变气门机构会改变因驱动气门机构而消耗的能量.为了研究全可变气门机构汽油机气门机构消耗的能量,在实验台架上测取了可变气门正时(VVT)、可变气门升程(VVL)执行器消耗的电能以及驱动气门机构的扭矩,并计算了驱动功率.实验结果表明,VVT及VVL电子执行器消耗的电能较小,气门机构驱动消耗机械能量相对较大.发动机转速为1,500,r/min,机油温度为60,℃时,气门升程从9,mm下降到1,mm,气门机构驱动功率从700,W下降到50,W.负气门重叠角负荷控制在发动机转速1,500,r/min,平均有效压力0.2 MPa时最高可节油18.8%,进排气门最大升程均较小是其节油的重要原因.     

二冲程柴油机电液驱动排气阀建模与仿真研究

改变二冲程柴油机排气阀开启相位、速度等参数可以实现排气阀运动参数可变,改善柴油机动力性、经济性,降低柴油机排放。为探究二冲程柴油机电液驱动排气阀系统的驱动特性,基于电液驱动式二冲程排气阀驱动系统的工作原理,搭建了排气阀驱动系统的AMESim模型,利用实验得到的排气阀运动曲线,对模型标定。利用标定后的排气阀驱动系统模型,开展排气阀系统驱动特性研究。仿真结果表明:改变排气阀控制单元供油压力与控制阀控制信号可以实现排气阀开启速度与开启相位柔性可变,为搭建排气阀驱动系统试验台提供了理论基础。     

汽油机凸轮型线改进设计

应用配气机构模拟计算软件AVL-TYCON对国内某四缸汽油机配气机构进行运动学、动力学分析.结果显示,原机配气机构存在的进、排气门升程丰满系数较低,进排气凸轮与挺柱间的最大接触应力大等不足.本文根据其不足之处,通过重新设计进、排气凸轮型线,解决了原机配气机构存在的问题,提高了配气机构的可靠性和寿命,而且提高了充气效率和发动机整机性能.     

MIVEC机构原理与故障检修

三菱新型气门正时电子控制系统MIVEC(MIVEC——Mitsubishi Innovative Valve timinglifting Electronic Control System)能够通过不断调整进气凸轮轴以及曲轴的相位来优化气门正时,以确保发动机在各种运行条件下获得最佳的配气相位。可将配气相位按照发动机不同工况进行连续可变,使得发动机的经济性和动力性兼顾。本文主要分析MIVEC工作原理、工作过程及故障检修和排除的方法。     

活塞式凸轮发动机配气阀多目标优化设计

为了对大航深、多速制条件下活塞式凸轮发动机配气阀结构参数进行优化,利用瞬态的分析方法,建立活塞式凸轮发动机配气阀配气模型及缸内热力过程的数学模型。分别选取不同深度和速制条件下的燃料消耗率作为优化目标,利用遗传算法对配气阀结构参数进行多目标优化。算例优化结果表明:优化后的配气阀结构有效降低了发动机在大航深、多速制条件下的平均进气压强,且发动机的经济性达到综合最优,目标函数较优化前降低6.505%;设计的优化方法及结果可为大航深、多速制活塞式凸轮发动机的配气阀设计提供参考。