发动机电磁气门驱动的LQR法软着陆控制

为减轻发动机电磁气门驱动(electromagnetic valve actuation,EVA)的落座冲击,对EVA初始化和过渡过程的前期都用开环控制,运动后期,即当衔铁/气门接近落座位置时采用线性二次调节器(linear quadratic regulator,LQR)法控制落座速度。并对作者研制的EVA建立了数学模型,将其在落座位置附近线性化,编制了控制软件;在EVA实验测试系统上实现了初始化、单次过渡过程控制以及EVA连续动作控制;LQR法的3个状态量是实测的衔铁/气门位移、速度和线圈电流。结果表明,EVA初始化、单次过渡过程以及EVA连续动作的落座速度分别是0.05m/s、0.06m/s和0.20m/s。     

发动机电磁气门驱动的LQR法软着陆控制

为减轻发动机电磁气门驱动(electromagnetic valveactuation,EVA)的落座冲击,对EVA初始化和过渡过程的前期都用开环控制,运动后期,即当衔铁/气门接近落座位置时采用线性二次调节器(linear quadratic regulator,LQR)法控制落座速度,并对作者研制的EVA建立了数学模型,将其在落座位置附近线性化,编制了控制软件。在EVA实验测试系统上实现了初始化、单次过渡过程控制以及EVA连续动作控制。LQR法的3个状态量是实测的衔铁/气门位移、速度和线圈电流。结果表明,EVA初始化、单次过渡过程以及EVA连续动作的落座速度分别是0.05 m/s、0.06m/s和0.20 m/s。     

基于神经网络控制电磁气门驱动的仿真分析

以研究电磁气门驱动(EVA)气门落座软着陆为目的,依据EVA装置以研究电磁气门驱动(EVA)气门落座软着陆控制为目的,本文主要建立了电磁驱动气门力学模型并提出神经网络控制模型来调节电流和气门落座速度。通过仿真表明神经网络控制比传统控制有着优越性。     

电控液压全可变气门驱动系统的设计与分析

为了满足发动机设计及性能指标要求,比较分析国内外先进气门执行机构的优缺点,设计一种新型电控液压全可变气门驱动系统.在此基础上,建立气门驱动系统的数学、物理模型,借助MATLAB/Simulink计算平台搭建本系统计算仿真模型并用试验结果进行验证,保证了计算模型的可靠性.根据系统结构,详细分析了可控性参数旋转阀相位差角及蓄压器压力和发动机转速对气门最大升程、气门开启持续期、气门启闭时刻、气门速度及加速度的影响.研究结果表明,旋转阀相位差角通过改变气门开启持续期改变气门关闭时刻,但不影响气门开启段升程规律;蓄压器压力对气门最大升程有重要影响,但不改变气门开启持续期及启闭时刻;在不同发动机转速下,气门最大升程、关闭时刻均有改变;随着发动机转速的提高,气门升程断面积减小,气门关闭时刻推迟.     

一种新型发动机电磁气门驱动结构及其磁场有限元分析

提出一种新型发动机电磁气门驱动(EVA)结构,并应用有限元法计算其磁场分布,利用虚位移法计算其电磁力.该EVA结构紧凑,体积小,动力性能好,利用空气作阻尼克服使用弹簧易受温度影响和尺寸大的缺点,电磁力能够满足电磁气门驱动的动力性能需求.     

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.      

钠冷气门温度场的两相流数值计算方法

针对钠冷气门温度场计算的问题,提出了基于外部边界条件和中空区域两相流模型的数值计算方法。基于发动机的一个循环周期,把实心气门划分为4个区域,根据每个区域与周围环境的作用确定了第三类边界条件,并利用整体硬度法,经台架试验获得了实心气门的温度场,以此温度场校核了外部边界条件,以此作为钠冷气门的外部边界条件;对于钠冷气门中空区域建立两相流模型,求出了内部第三类边界条件;最后通过结合内外部边界条件,利用ANSYS热分析软件计算钠冷气门温度场。计算结果表明:在气门轴向,仿真温度与实测温度的最大差值为45.5℃,相对误差为7.52%,在气门径向,仿真温度与实测温度的最大差值为37.2℃,相对误差为5.79%,它们的最大误差都不超过8%。进而证明:构造的基于外部边界条件和中空区域两相流模型的气门温度场的计算方法是可行的。     

液压阀用本质安全型防爆电磁铁吸力特性研究

摘要：设计了一种电阻为220 Ω,额定行程为2.3 mm的液压阀用本质安全型防爆电磁铁,通过经验公式初步设计出电磁铁的结构尺寸,利用Ansoft仿真软件对设计出的电磁铁结构进行仿真,得出电磁铁的静态特性仿真曲线,开发了电磁铁试验样机,测试说明实验数据与仿真结果吻合,表明设计出的本质安全型防爆电磁铁达到了设计要求.     

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.     

压缩天然气单燃料发动机气门座圈材料的性能分析

针对压缩天然气(CNG)单燃料发动机在耐久性试验后气门座圈失效所造成的气门下沉量及气缸压缩压力降幅过大问题,设计了适用于CNG单燃料发动机的新气门座圈材料.将新材料气门座圈安装在发动机的第2、4缸,而第1、3缸气门座圈采用原材质不变,进行450 h耐久性试验,测量各缸的压缩压力和气门下沉量,并对发动机的气门座圈失效原因进行分析.试验结果表明:所设计的气门座圈可以满足CNG单燃料发动机的使用要求.发动机的气门座圈的失效机制为高温高压燃气环境中因高速、高温和反复冲击所引起的气门与座圈的磨损与腐蚀.     

实现汽车发动机可变气门相位的新方法

介绍一种用于双顶置凸轮轴式发动机的采用两级谐波传动的新型进气凸轮轴调相机构。它由输入刚轮（正时带轮）、柔轮、输出刚轮（与进气凸轮轴联接）、固定波发生器、动波发生器和步进电机等组成。用步进电机驱动动波发生器可改变输出、输入刚轮的相对位置，从而改变进气相位。该机构能在很大角度范围内，以小步长实现多级调相，轴向尺寸小，转动惯量小，控制驱动功率小。２００ｈ试验表明，该机构工作可靠，能够准确地根据控制信号进行凸轮轴的调相。     

压电驱动型电液伺服阀前置级驱动器实验研究

针对电液伺服阀电磁式前置级驱动器频响低的问题，提出了一种压电驱动型电液伺服阀前置级驱动器，该驱动器以压电叠堆(积层式压电微位移器)为驱动元件，通过基于三角形放大原理的柔性铰链放大机构，放大压电叠堆的输出位移．同时，设计、研制了实验装置，并在试制样机上对其静、动态特性进行了实验．研究表明，该驱动器具有线性良好、高分辨率、高频响等特点，由有限元分析得到的固有频率达到了1．201kHz，实际测量的固有频率为1kHz。     

磁驱动MEMS光开关的设计、分析和仿真

对比静电驱动与磁驱动,发现只有当驱动器的间距小于1.75μm时,静电能密度才处于优势地位,而大于此间距后,磁驱动将表现出主导地位.在此基础上,为了设计出具有较大运动范围的光开关,提出了一种新的基于MEMS技术的磁驱动形式,采用溅射、激光镀覆等方法在衬底上制备磁性薄膜,并通过外加磁场实现开关动作.对采用永磁材料和软磁材料这两种情况下光开关的静态行为进行了分析和模拟.结果显示,尽管使用不同类型的磁性材料会对开关的响应产生影响,但其最大转角都可达到80°,远远超过静电驱动光开关所能实现的程度,同时它还避免了静电驱动中常见的结构“塌陷”现象.     

压电驱动型胰岛素泵的研究

针对目前糖尿病治疗用胰岛素泵系统采用电机-机械泵系统的应用现状，提出了采用后推式压电驱动泵来代替电机-机械泵的研究方案．该方案以压电泵为流体动力源，利用压电泵驱动注射器实现药液的微量输出，工作中压电泵中的工作介质不直接接触药液，因此不会产生二次污染．对设计研制的试验装置进行了初步试验研究，试验测试结果表明，在工作频率150Hz时，该泵的输出流量达25μL，同时在出口压力超过输液泵输出压力时，不产生液体倒流现象．     

基于单片机的多路数据采集系统的设计与实现

本数据采集系统是基于单片机AT89S52为控制核心的数据采集系统,该数据采集系统具有电路简单、功耗低、可靠性高等优点,能实现对多路模拟通道信号的数据采集与处理,并将采集的数据送LED显示器显示等功能.另外,该系统可作信号发生器使用产生频率为1kHz的方波测试信号.     

等离子体气动激励改善气膜冷却效率的数值研究

为了获得等离子体气动激励改善气膜冷却效率的机理及影响规律,采用数值模拟方法研究了等离子体气动激励电极相对位置x/L分别为0.3、0.4和0.5时不同吹风比下的流动过程和冷却效率的分布情况,并通过与常规气膜孔冷却结构形式进行的对比,以揭示等离子体气动激励改善气膜冷却效率的作用机理。研究表明:等离子体气动激励产生的等离子体流能诱导冷却气流偏转,使冷却气流更好地贴覆壁面,改善了气膜冷却效率;等离子体气动激励电极位置离气膜孔出口距离越近,等离子体流诱导改善气膜冷却效率的作用越好,并且随着吹风比的减小,其作用效果越明显。     

选用液压阀的注意事项

在液压系统设计中选用液压阀时，常常遇到一些影响系统工作性能又往往被忽视的问题，本文对这些问题进行了分析并提出处理的对策。