导读:本文包含了可变气门驱动论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:气门,汽油机,机构,负荷,液压,速度,推杆。
可变气门驱动论文文献综述
屈小贞,陈双[1]（2019）在《连续可变气门驱动装置的设计研究》一文中研究指出介绍了一种连续可变气门驱动装置。该装置通过油路控制系统使滑移螺母在丝杠上左右往复移动,促使连接滑移螺母的正时链轮与连接丝杠的凸轮轴相对往复转动,进而实现凸轮轴上的凸轮相位连续可变,使发动机气门开启时间始终处于理想状态,兼顾发动机低速及高速不同工况,以降低发动机的燃油消耗及排放,提高发动机的动力输出。(本文来源于《农业装备与车辆工程》期刊2019年07期）
石卜从[2]（2019）在《凸轮驱动式液压可变气门发动机控制策略研究》一文中研究指出随着汽车保有量的日益激增,汽车与能源、环境之间的矛盾日趋加剧,更加高效、节能、环保成为内燃机生存的必选之路。节气门的存在和压缩比的限制是导致汽油机热效率较低的两个主要原因。采用可变气门技术除了可以解决上述两个问题外,还有诸多其他优势,是显着提高发动机燃油经济性的一种有效技术手段。综合凸轮驱动式和非凸轮驱动式两类可变气门技术的优势,课题组设计开发了一套凸轮驱动式液压可变气门机构,机构配置相对简单且能够实现气门升程及气门早关时刻的连续可变。该可变气门机构对气门运动规律的调节可以有多种控制策略,为了使应用该机构的汽油机发挥最大的节能潜力,需要对通过调节气门运动参数实现的各种控制策略进行研究,在发动机全工况范围内寻找优化的目标收益最大化的控制策略。针对上述问题,研究首先建立直喷汽油机GT-Power一维仿真模型和可变气门机构AMESim仿真模型进行计算,可变气门机构AMESim仿真模型所计算结果控制气门运动规律,结合GT-Power发动机仿真模型中节气门模块的控制来组合调整实现节气门(TH)负荷控制策略、进气门早关(EIVC)负荷控制策略以及节气门和进气门早关协同调整(TE)负荷控制策略,进而探究了发动机不同转速、负荷工况叁种负荷控制策略对发动机性能的影响。以提升燃油经济性为优化目标,对比各个负荷控制策略下发动机工作循环中能量转换和动力传递过程的各指标变化,主要得出如下结论:1.不同负荷控制策略间造成的发动机缸内压力、温度、平均湍动能的差异对燃烧过程产生一定影响。进气门早关状态下有利于降低压缩过程缸内温度、压力、最高爆发压力和最高燃烧温度以及燃烧初期缸内平均湍动能,使滞燃期和燃烧持续期增加。EIVC负荷控制策略的滞燃期和燃烧持续期最高,这种差异随着负荷的提升逐渐减小。2.不同负荷控制策略下燃料燃烧总能量转化为指示功的大小受到传热损失和排气损失变化的综合影响,进气门早关状态时发动机传热损失降低、排气损失增加。对指示热效率这一指标来说,低转速各负荷工况下EIVC负荷控制策略的综合收益比最好;随着转速升高,在低负荷工况时,EIVC负荷控制策略的指示热效率相比原机TH负荷控制策略出现恶化趋势,在中、高速低负荷工况TE负荷控制策略下发动机指示热效率最高。3.不同负荷控制策略下机械效率的变化受到泵气损失和摩擦损失的综合影响,进气门早关状态时发动机泵气损失和摩擦损失均下降,且全转速范围内EIVC负荷控制策略对泵气损失和摩擦损失的改善效果最为明显,发动机机械效率最高。4.不同负荷控制策略下有效热效率的变化受到指示热效率和机械效率的综合影响。低转速各负荷工况下采用EIVC负荷控制策略时发动机指示热效率和机械效率均为最高,因此有效热效率达到最高。随着转速升高,EIVC负荷控制策略适宜的应用负荷范围逐渐减小,在中、高转速小负荷工况,TE负荷控制策略的能量走向分配更为合理,使有效热效率最高,发动机燃油经济性最好。应用凸轮驱动式液压可变气门机构可实现的不同负荷控制策略需要多参数的协同调整,具体包括气门升程、气门开启持续期和节气门开度。因此,研究为进一步深入探讨在多个参数共同建立的设计空间中找出符合经济性水平最好的全工况范围最佳控制参数值,应用DOE(Design Of Experiment)方法进行负荷控制参数的多目标优化,使得优化结果能够在考虑各个可调参数之间的相互影响下,满足最终优化目标的要求。主要得出如下结论:1.在低、中转速范围内(1000-3000r/min),所有负荷工况最佳负荷控制策略均为EIVC负荷控制策略;在中、高转速范围内(3000-5000 r/min),中、低负荷工况最佳负荷控制策略均为TE负荷控制策略,中、高负荷工况最佳负荷控制策略仍为EIVC负荷控制策略。2.采用优化负荷控制策略控制参数可使发动机经济性水平显着提高。在低、中转速范围内(1000-3500r/min),中小负荷工况下有效燃油消耗率相比原机降低4%-6%、大负荷工况降低2.5%-3.5%;在中、高转速范围内(3500-5000 r/min),中小负荷工况下有效燃油消耗率相比原机降低3%-5%、大负荷工况降低1%-3%。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
钟兵[3]（2018）在《汽油机凸轮驱动式液压可变气门机构设计及其应用研究》一文中研究指出日趋严格的油耗和排放法规给车用汽油机带来了前所未有的挑战,其节能减排势在必行。米勒/阿特金森循环具有膨胀比大于压缩比的特点,不仅能够降低部分负荷泵气损失、提高热效率,还能减小进气门关闭时刻的有效压缩比和缸内温度,从而降低爆震倾向和NOx排放,使其适合于高几何压缩比、高增压的小型化汽油机,因此有必要进行深入研究。米勒/阿特金森循环主要是通过日趋灵活的可变气门驱动(VVA)实现,现有VVA主要分为机械式、电液式、电磁式和气动式等。在众多VVA机构中,机械式和电液式的研究最为广泛,机械式具有较高的可靠性和控制精度,但调节自由度较低,电液式能够实现单一参数的自由调节,具有更好的工程应用价值,但不够高效和精确以及存在落座速度难以控制和电磁阀响应频率限制发动机最高转速等问题,制约其进一步的发展。针对上述问题,本文设计了凸轮驱动式液压可变气门机构和单向节流式落座缓冲机构,凸轮替代电磁阀用以提高许用转速,通过改变溢流阀设定压力或节流阀开度均能够实现气门升程和关闭时刻的连续可变,单向节流式落座缓冲机构负责降低气门落座速度。通过机构的SimHydraulic一维仿真平台确定了系统的关键结构参数。因液压波动和气门动作循环变动与机构可靠性和燃烧循环变动息息相关,本文提出了压力波动和气门动作循环变动的评价指标,试验研究了气门运动特性、落座速度、系统液压波动和动作循环变动特性,并给出了降低气门动作循环变动的措施。探究了汽油机进气门早关(EIVC)负荷控制方式相较于原机的节能潜力,并使用AVL-Fire研究了不同进气门控制策略对缸内气流运动的影响规律。使用Simulink中的SimHydraulic仿真模块建立了所设计机构的一维仿真模型,证明了机构实现进气门早关的可行性以及确定了机构的核心参数,所得研究结果表明:适当增大活塞直径可以降低系统最高工作压力,有利于降低液压波动。连接管路直径过小会造成挺柱腔和气门腔之间具有较大的压力损失,直径过大降低了系统的整体刚度,最终选取连接管路直径为6.0mm,挺柱和气门活塞直径分别为17和14.5mm。管路过渡和变向形状会对压力波动产生一定影响,二者平滑过渡可以适当降低系统压力波动。减小薄壁小孔直径可以降低气门落座速度,当其过流面积为2.0mm~2、转速4000r/min时的气门落座速度小于0.5m/s,此时对应的直径为1.6mm,相应的厚度为0.6mm。所选节流阀阀口过流面积与其开度线性相关,增大节流阀开度,气门升程和关闭时刻逐渐减小。直动式溢流阀阀芯位移和出口流量在调压初期具有40ms左右的振荡过程而后逐渐稳定,该过程会加大系统的压力振荡,并且该过程已大大超出高转速工况气门动作所需时间(14ms,4000r/min)。基于直动式溢流阀(方案A)和节流阀(方案B)分别搭建倒拖台架实现了EIVC,并进行了气门运动特性的研究,结果如下:溢流阀和节流阀分别通过改变高压系统的最高压力和回流量实现气门升程和关闭时刻连续可变。其它参数不变时,气门最大升程和气门关闭时刻只与设定压力有关,呈现随设定压力的增大而逐渐增大的趋势。同一溢流阀设定压力下,随倒拖转速的逐渐增大,气门最大升程、最大升程对应的曲轴转角和气门关闭时刻均呈现增大的趋势,且高设定压力时该差异明显减小。供油压力对最大升程的影响很小,增大供油压力相当于降低了气门弹簧预紧力,气门开启时刻提前。倒拖转速、供油压力和液压油温度保持不变,节流阀开度越大气门最大升程越小,气门关闭时刻也愈发提前。落座缓冲机构节流孔径较小时,会使高转速部分大升程气门曲线的关闭时刻在压缩上止点之后。节流阀全关时不同转速气门最大升程差异较小,节流阀开启后,转速升高相同节流阀开度气门最大升程明显增大。转速保持不变时,气门最大升程和关闭时刻与节流阀开度呈现近似线性的关系。随着液压油温度的增大,相同节流阀开度所对应的气门最大升程逐渐减小,节流阀全关时,拟合曲线近似水平直线,其它开度直线斜率相差不大。对比了不同缓冲方式的气门落座速度,并进行了系统压力波动和气门动作循环变动的研究。所得主要结论如下:单孔缓冲和多孔缓冲方式均属于细长孔,不能为高转速时气门落座提供有效缓冲,但多孔缓冲明显优于单孔缓冲。倒拖转速不变,气门落座速度随节流阀开度的增大先增加后减小。倒拖转速由1200r/min增大到2400r/min,气门运动速度增加,制动峰值压力也相应增加。相同节流阀开度下,2400r/min、3600r/min和4800r/min时的气门落座速度相差不大。单向节流式落座缓冲机构能使0~4800r/min时的气门落座速度小于0.5m/s。气门落座速度对液压油温度不敏感,具有较好的一致性。气门开启缓冲段具有较大的速度梯度造成系统压力产生压缩波和膨胀波,二者经过多次反射和迭加造成了管路中的压力冲击。高压系统压力属于低频基振,转速增大,在低频基振之上迭加了高频谐振,该高频振动是流体压力波动与管道和壁面相互作用的结果。转速不变,随节流阀开度的增大气门腔压力逐渐减小,并且最大压力和气门最大升程出现时刻相同。增大倒拖转速,气门腔压力逐渐出现波动,并且转速越高压力波动越强烈。转速不变,随着节流阀开度的增大,波峰和波谷所对应的曲轴转角逐渐增大,其出现时刻依次滞后,并且压力增大速度明显降低。高转速时的气门运动虽然会出现短暂的不可控现象,但继续增大节流阀开度,最低压力逐渐增大,不可控现象得到改善。由于本机构在气门动作的整个过程均可泄油而不是在特定时刻,因此机构具有较好的可控性。随着转速的提高,波峰值增大,波谷值降低,总的压力波动幅值增大,并且波峰波谷出现的数量减少。降低进油单向阀重量和回位弹簧刚度可以提高单向阀响应速度,缩短补油时间。增大挺柱活塞顶面积、减小系统内液体的总体积及减小运动件质量、降低凸轮运动速度峰值和减小系统节流能够提高系统固有频率、降低系统液压波动,从而提高系统的许用转速。气门最大升程、最大升程对应的曲轴转角、气门开启时刻、气门关闭时刻及气门开启持续期的卡方检验具有相同的显着水平且均符合正态分布,因此可选取其中某一参数评价气门动作循环变动。系统压力的循环变动导致了气门动作循环变动,转速不变,随节流阀开度的增大,最大升程循环变动增大。节流阀全关,不同转速最大升程循环变动相差不大且小于1%,保持节流阀开度不变,随转速的增大,最大升程循环变动减小。液压油温度升高,相同节流阀开度下的气门最大升程循环变动增大,缩短回油管路使气门动作循环变动小于1.5%。试验研究了EIVC和EIVC+节气门的负荷控制方式相较于原机的节能潜力,其次探究了不同气门控制策略的缸内气流运动。相较于节气门负荷控制方式,EIVC和EIVC+节气门的负荷控制方式能够有效降低发动机油耗。2400r/min和3000r/min时,15%负荷(EIVC+节气门)的油耗分别降低4.1%和5.9%,继续增大负荷,节能潜力降低,其中EIVC具有最大的节能潜力。部分负荷时,采用较大节流阀开度时,相同负荷需要增大节气门开度。EIVC和EIVC+节气门负荷控制方式能够有效降低部分负荷泵气损失,从而降低油耗。由进气门上沿进入缸内的燃油明显多于下沿,进气下至点附近缸内出现明显的浓稀区域,过浓区域处于排气门侧,进气门侧为过稀区域,压缩行程滚流破碎,后期出现挤流,在压缩上止点附近,缸内全局当量比在1附近。进气行程随活塞下行,气流运动速度逐渐增大,缸内出现明显的速度梯度,压缩行程缸内气流运动速度明显降低。缸内平均湍动能呈现双峰结构,其峰值分别出现在进气行程初期和压缩行程末期,并且随转速的升高而出现较为明显的增大,但其第一个峰值出现时刻明显滞后,第二个峰值出现时刻与转速无关。进气行程后期和压缩行程初期(90~240~oCA),缸内平均湍动能出现缓慢的降低趋势。进气门开启正时对进气道喷射汽油机的油气混合没有明显的影响,推迟进气门开启正时可以提高缸内气流运动速度和平均湍动能。EIVC对进气行程缸内滚流影响明显,随着关闭时刻的提前,进气门侧滚流空间尺度增大,滚流中心速度降低并出现速度为0的区域,进气下至点附近6号升程曲线的进气门侧滚流受到较大程度的破坏近乎消失。压缩行程缸内滚流受活塞上行的挤压而逐渐消失,进气门早关时刻愈早,滚流也越早消失。随着进气门关闭时刻的逐渐提前,平均湍动能、滚流强度和滚流比峰值均呈现先增大后减小的趋势。节后压力对进气行程缸内气流流速和流场流线没有明显的影响。降低节后压力,可以提高缸内进气行程平均湍动能峰值和滚流比峰值,并且平均湍动能峰值所对应的曲轴转角也逐渐增大。相较于节气门和EIVC负荷控制方式,EIVC+节气门负荷控制方式能够有效提高缸内平均湍动能和缸内滚流比峰值。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-09-21）
康尔凝[4]（2018）在《凸轮驱动式液压可变气门机构优化》一文中研究指出能源环境的恶劣现状与汽车行业蓬勃发展的景象形成的鲜明的对比,要求汽车从业科研工作者就发动机技术提出更新、更高效的想法。可变气门技术作为一种应用广泛的发动机新型技术,能够在燃烧、排放和油耗等多方面做出改善。当今可变气门技术主要分为凸轮驱动式和非凸轮驱动式两大类。综合凸轮驱动式和非凸轮驱动式两类可变气门技术的优点,规避两者相应的缺点,课题组提出并设计开发了一套凸轮驱动式液压可变气门机构,能够以相对简单的机构配置实现气门关闭时间及气门升程的连续可变。然而对原机构进行发动机倒拖试验研究过程中,暴露出其在气门落座速度控制方面的问题;同时,后续研究过程中发现,原机构在工作运行中,溢流阀作为系统内部关键控压元件,每一循环都要启闭一次,而阀门的启闭是有一定的响应时间和持续时间的,这势必增强缸内液压波动,影响气门控制。因此有必要就其落座缓冲和实现方式两方面做出优化改进。本文首先基于课题组前期设计开发的凸轮驱动式液压可变气门机构气门落座速度控制方面和实现方式方面的不足,提出了针对原机构进行的优化改进方案:实现方式方面,除应用溢流阀控制高压系统压力进而实现气门可变的控制外,补充应用节流阀控制高压系统压力的气门可变实现方式;气门落座速度控制方式方面,改用均布四孔逐渐关闭节流控制以及薄壁小孔节流控制。并对从原理上更新优化后的新机构系统结构、工作原理以及工作过程进行相应的详细介绍。然后对仿真研究平台和倒拖试验研究平台的建立进行了主要介绍。重新搭建了方案(a)均布四孔逐渐关闭缓冲节流、电液比例溢流阀实现气门连续可变的AMESim仿真模型,和方案(b)薄壁小孔节流缓冲、节流阀控制泄油的AMESim仿真模型,并对凸轮子模型、落座缓冲模块等主要更新的模块进行参数设置介绍。试验研究平台建立方面,基于原试验台架设计,根据优化方案(a)和方案(b)对相关零部件重新设计加工,并在新的倒拖试验平台上加装温度控制系统和压力采集系统。最后,本文就模拟仿真结果和倒拖试验结果对气门落座缓冲方式进行分析优选,并对气门运动规律的影响因素进行了研究。比较倒拖试验中各缓冲方案下的气门落座速度,结合气门升程曲线,得出薄壁小孔节流的缓冲方案是控制气门落座速度效果更为良好的缓冲方案。而溢流阀设定压力越大、节流阀开度越小、发动机转速越高时,气门运动参数变化趋势均为最大升程越大、最大升程对应曲轴转角越大、关闭时刻越晚。而供油压力越大时,气门开启时刻越早,而对气门最大升程和关闭时刻的影响不大。同时,凸轮驱动式液压可变气门机构内部存在液压波动的现象,正文最后就控制参数对可变气门方案(b)液压波动现象的影响进行了探究,转速越高、节流阀开度越小,液压波动现象越剧烈;并从理论上提出可以通过增大气门活塞面积、减小运动件质量等方式改善液压波动现象。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）
赵会军,袁宝良,李晓娟,高崴[5]（2018）在《可变气门驱动机构电磁阀驱动波形设计》一文中研究指出基于磁场基尔霍夫定律,分析了电磁铁电流变化率随气隙的变化规律,结论表明气隙最小时电流变化率激增,在电流波形上有明显的突变特征点;开关电磁阀通常采用Peak&Hold电流驱动波形,保证电磁阀快速落座的同时降低能耗,在此基础上,可变气门驱动机构(VVA)电磁阀驱动电流采用"闭环-开环-闭环"的设计思路,电流达到峰值之后采用固定占空比的脉宽调制(PWM)波控制,从而电流波形会出现明显的拐点;VVA电磁阀的动态试验结果表明,电流波形上拐点与电磁阀落座的时刻完全一致,因此电控单元(ECU)通过对该点的检测判断,可以将驱动电流作为检测电磁阀落座时刻的传感器使用。(本文来源于《现代车用动力》期刊2018年02期）
刘威[6]（2018）在《柴油机连续可变气门驱动系统研究》一文中研究指出随着能源和环境问题的日益严峻,对发动机的节能减排提出了更高的要求。可变气门技术通过调整气门升程和正时实现各转速和负荷下理想的进排气效果,从而达到提高发动机动力性,改善排放性和燃油经济性的目的,目前受到研究机构和各大公司的广泛关注。本文通过对目前可变气门技术研究现状的分析,提出了一套用于底置凸轮轴式柴油机的可变气门驱动系统,用于实现柴油机灵活的气门事件,并且详细介绍了其结构设计和工作原理。通过多体动力学仿真软件ADAMS建立多刚体仿真模型,分析了该系统在不同转速和偏心轮转角下气门升程、速度、加速度以及零部件之间接触力。结果表明:偏心轮在0?到180?范围内调节,可实现气门升程在0.9 mm到10.8 mm范围内连续可变;在不同偏心轮转角和不同发动机转速下,气门落座速度均不超过0.2 m/s;各零部件之间接触力曲线稳定,没有飞脱现象,满足发动机不同负荷和转速下对配气机构的要求。通过有限元分析软件ANSYS对中间推杆进行柔性化处理,并与ADAMS软件联合建立刚-柔混合多体动力学仿真模型,研究了中间推杆变形对该系统的影响,结果表明:中间推杆的变形对气门运动学特性以及零部件之间的接触力影响较小,中间推杆设计合理。最后,研究分析了发动机冷态下不同气门间隙对该系统的影响,结果表明:气门间隙的影响主要体现在气门开启和关闭时刻,气门间隙增大会造成气门落座速度增加,落座冲击增大,零部件之间接触力增大,因此为了满足发动机对配气机构的要求,应该选择合适的气门间隙,这样才不会影响该系统的正常工作。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-05-29）
叶年业,杨晓,蓝志宝[7]（2018）在《电液驱动可变气门机构性能试验及应用》一文中研究指出基于电液驱动可变气门机构,设计了负气门重迭配气策略,并研究了其对汽油压缩着火(GCI)燃烧性能的影响。通过研究电磁阀输入信号对气门正时的影响,发现气门正时随电磁阀输入信号线性变化,在此基础上设计了负气门重迭控制策略。进一步地,在发动机着火状态下,验证气门升程曲线的可重复性,结果表明排气门升程波动比进气门略大,其最大波动幅值为0.2 mm,最大标准差为0.056 mm,重复性较好,满足使用要求。同时,随着气门开启持续期的减小,气门升程出现小幅降低。在上述基础上,研究了进、排气门正时对GCI燃烧性能的影响,其中排气门关闭时刻对内部EGR率的改变影响较大,对GCI燃烧性能的影响占主导作用。(本文来源于《车用发动机》期刊2018年01期）
赵云龙[8]（2016）在《利用可变气门驱动实现无节气门负荷控制分析》一文中研究指出一直以来,汽油机部分负荷燃油经济性受到其节气门负荷控制方式所带来的泵气损失的限制。利用可变气门驱动机构通过调整气门开启时刻、气门开启持续期及气门最大升程可实现汽油机取消节气门并通过气门完成发动机负荷控制。然而通过调整气门运动实现无节气门负荷控制有多种方式,而不同负荷控制方式也势必对整个发动机进气过程及各项性能指标带来不同的影响。研究首先基于GT-Power软件建立了一台汽油机的一维仿真模型,并以气门开启时刻、气门开启持续期为自变量,气门最大升程为因变量实现不同的无节气门负荷控制探究了不同负荷控制方式对发动机泵气损失、进气初期流速、燃烧持续期、滞燃期及燃油经济性的影响并主要得出以下结论:1.采用无节气门负荷控制方式未必会降低发动机泵气损失,对于气门开启时刻相同的不同无节气门负荷控制方式,发动机泵气损失随气门开启持续期增加而有所增加;对于气门开启持续期相同的不同无节气门负荷控制方式,发动机泵气损失随气门开启时刻的推迟而有所增加。采用原机气门开启时刻(气门开启时刻最为提前),气门开启持续期最短的负荷控制方式发动机泵气损失降低最为明显,可降低全转速范围内中小负荷工况泵气损失约40%-50%。2.对于气门开启时刻相同的不同无节气门负荷控制方式,进气初期气流流速随气门开启持续期的增加而有所增加;对于气门开启持续期相同的不同无节气门负荷控制方式,进气初期气流流速随气门开启时刻的推迟而有所增加。3.对于气门开启时刻相同的不同无节气门负荷控制方式,滞燃期及燃烧持续期随气门开启持续期的增加而缩短;对于气门开启持续期相同的不同无节气门负荷控制方式,滞燃期及燃烧持续期随气门开启时刻的推迟而缩短。4.对于气门开启时刻相同的不同无节气门负荷控制方式,发动机燃油经济性随气门开启持续期的缩短而有所提升;对于气门开启持续期相同的不同无节气门负荷控制方式,发动机燃油经济性随气门开启时刻的提前而有所提升。采用原机气门开启时刻(气门开启时刻最为提前),气门开启持续期最短的负荷控制方式可使发动机燃油经济性提升最为明显,可提升全转速范围内小负荷工况燃油经济性约5%-6%,在中等负荷约3%-4%。研究为进一步深入探讨不同负荷控制方式对发动机进气过程的影响,从进气流场角度出发,基于AVL_FIRE软件建立了该汽油机的叁维仿真模型,并针对2200r/min,25%负荷工况下两个典型的负荷控制方式:使燃油经济性及泵气损失改善最为明显的气门开启持续期为144°CA,气门最大升程为3.6mm的负荷控制方式(a负荷控制方式)及对相同气门开启时刻下燃烧改善最为明显的气门开启持续期为238°CA,气门最大升程为0.9mm的负荷控制方式(b负荷控制方式)探究不同负荷控制方式对缸内滚流、涡流及湍流的影响并得出以下结论:1.a负荷控制方式较低的气门升程虽然可以使进气初期的进气流速有所增加,但由于气门开启持续期短,进气门的提前关闭导致新鲜充量无法持续对缸内气流运动提供足够的能量,因此限制了缸内整体气流运动的强度,缸内滚流运动、涡流运动及湍流运动均较弱于原机负荷控制方式。2.b负荷控制方式气门最大升程小,会在气门阀座处产生高速的进气射流,高速的射流运动带动了较高的缸内气流运动速度,同时该负荷控制方式进气门左侧的高速气流运动使缸内在进气行程后期形成了靠近气缸左侧的逆时针滚流运动,其与靠近气缸右侧的大尺度滚流相互抵消明显,限制了其滚流比的提升。b负荷控制方式的低气门升程所引起的进气高速射流运动会在压缩行程中期形成靠近活塞凹坑侧明显的单涡流运动,使缸内涡流比显着提升。b负荷控制方式可有效提升缸内湍流强度,湍流强度峰值出现较晚,其峰值约为原机负荷控制方式的一倍,缸内湍动能在点火时刻附近明显大于其他负荷控制方式。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-06-01）
张富伟[9]（2016）在《凸轮驱动式液压可变气门机构设计》一文中研究指出随着我国汽车市场的蓬勃发展,汽车保有量的持续增加,环境污染和能源危机的问题越来越受到人们的重视。由于传统汽油机的气门开、闭时刻及气门升程固定不变,导致其在低速小负荷时的泵气损失较大、燃油经济性较差,而可变气门技术作为一种行之有效的汽油机节能技术,可通过改变气门的开启、关闭时刻以及气门升程,使汽油机在不同的负荷下都能达到最优的进气效率,进而提高其热效率,降低燃油消耗率,并改善其排放性能。由于可变气门技术的巨大优越性,现已成为汽油机节能技术的一个研究热点。国外早在1880年就有了可变气门技术相关的专利,在20世纪90年代后,由于对燃油经济性的要求不断提高和排放法规的日渐严格,可变气门技术得到了巨大的发展,很多研究机构以及汽车厂商都推出了其相应的产品。基于此,本文以铃木GS125发动机为试制样机,设计开发凸轮驱动式液压可变气门机构,该机构可实现气门升程和气门关闭时刻的可变,并通过搭建发动机试验台架,验证了所设计的凸轮驱动式液压可变气门机构的可行性以及有效性。本文的主要工作及结论如下:(1)本文通过分析可变气门技术发展趋势并结合国内外研究现状,提出凸轮驱动式液压可变气门机构,即在传统汽油机的配气机构上增加一套液压系统,该机构采用凸轮驱动和电液驱动相结合的方法控制气门运动规律,提高了气门机构的响应特性;设计落座缓冲机构,优化气门的落座速度。(2)利用AMESim模拟软件搭建凸轮驱动式液压可变气门机构的物理模型,并对各零件的参数进行数学分析。通过该软件对液压活塞气门组、液压柱塞组、低压油路进行了子模型的选取和参数设置,并对气门落座缓冲模块调试.(3)通过AMESim模拟软件建立模型得到不同电液比例溢流阀开启压力和不同转速下的气门升程图像以及气门落座速度。(4)以铃木GS125发动机为试制样机,对该发动机气门室罩盖进行改装,在原机的基础上取消进气门的摇臂和摇臂轴及其相关零件,并设计加工挺柱、液压活塞气门组以及液压柱塞组等零部件。(5)搭建凸轮驱动式液压可变气门发动机试验台架,并通过该台架进行倒拖实验,测量得到发动机转速为2000r/min,电液比例溢流阀的开启压力分别为4、4.5、5、5.5、6、10MPa时的气门升程曲线,并与通过AMESim软件模拟得到的气门升程曲线做对比,从而验证了所设计的凸轮驱动式液压可变气门机构的可行性以及有效性。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-06-01）
王毅[10]（2016）在《新型电液全可变气门驱动系统关键技术研究》一文中研究指出迫于环境恶化的压力,发动机动力性、经济性及排放性要求日益严格。由传统内燃机衍生出的空气混合动力能够实现道路用车辆的再生制动,有效回收刹车能量,从而达到降低能耗的目的;同时,再生能量的再利用减少传统内燃机模式运行的时间,有效地降低了排放。然而,空气混合动力的换气过程及各个运行模式间的切换仅通过传统凸轮驱动的配气机构是不能实现的;而全可变气门驱动系统可实现配气相位、开启持续期和气门升程的连续可变,能够满足空气混合动力换气过程的要求及实现对不同运行模式的切换。因此,全可变气门驱动系统的开发具有重要的现实意义。电液式全可变气门驱动系统可实现对气门运动规律的柔性调节,具有很大的实用价值。但其发展和应用有较大阻力,其困难在于:1)由于电液式全可变气门驱动系统中普遍使用电磁换向阀控制流体方向,因此,系统性能对该电磁阀性能的依赖性较大;电磁换向阀的响应速度限制了系统在高速发动机上的应用范围;2)气门落座冲击力较大,减小了气门及相关部件的使用寿命;3)驱动系统高能耗;4)由于气门背压、系统泄露、液压油属性变化所导致气门开启延迟、气门运动规律失调,不能满足气门运动规律的精确及稳健控制要求。基于此,本论文设计开发了一种电液全可变气门驱动系统(Fully Flexible Electro-hydraulic Variable Valve Actuation System,简称FEVVA),致力于解决系统的几个关键问题:1)设计开发与发动机同步运行的流体控制旋转阀,有效避免对电磁换向阀的依赖性,拓展FEVVA系统在高速发动机上的应用范围;2)基于可变节流面积的缓冲机理,设计气门落座缓冲结构,缓冲气门落座速度,减小气门落座冲击力;3)以减小系统能耗为目标,采用合理的优化方法,优化FEVVA系统参数,以达到降低系统能耗的目的;4)研究系统泄露、液压油属性变化及气门背压等扰动因素对气门运动规律的影响,探索驱动系统气门运动规律的可控性,提出FEVVA系统正时及升程控制策略,从而保证气门运动规律的精确性和稳健性。论文主要研究结果和重要结论如下:(1)通过试验研究了单罐与双罐压缩制动策略的能量回收效能,结果表明,双罐压缩制动策略的能量回收效能高于单罐压缩制动策略;基于GT-POWER数值计算平台仿真研究表明,在100个循环内,低压罐气体压力的最大值随转速的升高而减小,高压罐末循环的压力值随着转速的递增而减小;(2)完成了FEVVA系统关键零部件的详细设计,基于MATLAB/Simulink平台建立的数值模型研究结果表明:a)高低压旋转阀开启时刻能够有效控制气门开启持续期(Valve Event Duration,简称VED);旋转阀相位差角通过增大VED值,推迟气门关闭时刻;旋转阀相位差角不影响气门开启段升程规律,不改变最大气门升程(Maximum Valve Lift,简称MVL);b)通过对供给压力的控制,可以有效调节系统MVL值,而气门关闭时刻及系统VED值均保持不变。c)旋转阀间隙的变化破坏系统MVL的保持状态,可能导致气门的二次开启。随着温度的升高,气门开启与关闭时刻提前,系统MVL值增大,气门落座速度有增大的趋势;液压油温度对气门开启时刻影响相对较小。系统气门升程特征受进气过程的影响较小,受排气过程的影响较大;排气背压使得气门开启和关闭时刻滞后,同时导致系统MVL值减小。d)发动机转速不仅影响气门开启段与关闭段升程规律,还影响气门关闭时刻。随着发动机转速的提高,系统MVL值有减小的趋势,气门关闭时刻推迟,系统VED值增大但气门升程断面积减小。(3)提出了叁种气门落座速度缓冲结构,建立了FEVVA系统动力学评价机制。结果表明,液压缸直径对气门落座速度有较大影响;但弹簧刚度对气门落座速度影响较小。随着气门弹簧预紧力的增大,液压活塞开启阻力增加,气门开启过程中加速度减少,进而使气门运动速度降低。发动机转速对气门落座速度不敏感。(4)提出了用以评价系统能量消耗的能耗指数(Energy Consumption Index,简称ECI),比较了叁种方案的能耗。结果表明,在同一转速下,方案A的能耗指数最高,方案B次之,方案C最小。采用单因素“扰动法”衡量系统参数对系统能耗影响的灵敏度,确定了弹簧预紧力、弹簧刚度、旋转轴出口半径、液压缸直径、蓄能器初始体积和蓄能器初始压力为待优化参数。优化结果表明,发动机转速在2000r/min时,优化后的气门驱动功率减小了26.5%。(5)通过FEVVA系统试验研究结果表明,FEVVA系统能够实现对气门正时,气门持续期和气门升程的柔性调节。在扰动因素影响下,采用的可变气门正时和可变气门升程控制方法,能够实现对气门运动规律的精确控制。在60个循环内,气门开启时刻及系统VED值的循环差异性均维持在±5°CA,系统MVL值的循环差异性维持在±0.3mm。此外,在各个转速下,气门落座速度均能控制在合格范围内。以上研究实现了FEVVA系统对气门运动规律的灵活调节,既是为实现空气混合动力换气过程及各个运行模式间的切换提供坚实的技术支撑,又是为实现FEVVA系统的现实应用及其产业化奠定基础。此外,研究结果揭示和剖析了系统参数及扰动因素对FEVVA系统的影响规律,总结得出电液系统工作的共性规律,为同类型电液全可变气门驱动系统的设计开发提供理论依据。(本文来源于《湖南大学》期刊2016-05-12）
可变气门驱动论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着汽车保有量的日益激增,汽车与能源、环境之间的矛盾日趋加剧,更加高效、节能、环保成为内燃机生存的必选之路。节气门的存在和压缩比的限制是导致汽油机热效率较低的两个主要原因。采用可变气门技术除了可以解决上述两个问题外,还有诸多其他优势,是显着提高发动机燃油经济性的一种有效技术手段。综合凸轮驱动式和非凸轮驱动式两类可变气门技术的优势,课题组设计开发了一套凸轮驱动式液压可变气门机构,机构配置相对简单且能够实现气门升程及气门早关时刻的连续可变。该可变气门机构对气门运动规律的调节可以有多种控制策略,为了使应用该机构的汽油机发挥最大的节能潜力,需要对通过调节气门运动参数实现的各种控制策略进行研究,在发动机全工况范围内寻找优化的目标收益最大化的控制策略。针对上述问题,研究首先建立直喷汽油机GT-Power一维仿真模型和可变气门机构AMESim仿真模型进行计算,可变气门机构AMESim仿真模型所计算结果控制气门运动规律,结合GT-Power发动机仿真模型中节气门模块的控制来组合调整实现节气门(TH)负荷控制策略、进气门早关(EIVC)负荷控制策略以及节气门和进气门早关协同调整(TE)负荷控制策略,进而探究了发动机不同转速、负荷工况叁种负荷控制策略对发动机性能的影响。以提升燃油经济性为优化目标,对比各个负荷控制策略下发动机工作循环中能量转换和动力传递过程的各指标变化,主要得出如下结论:1.不同负荷控制策略间造成的发动机缸内压力、温度、平均湍动能的差异对燃烧过程产生一定影响。进气门早关状态下有利于降低压缩过程缸内温度、压力、最高爆发压力和最高燃烧温度以及燃烧初期缸内平均湍动能,使滞燃期和燃烧持续期增加。EIVC负荷控制策略的滞燃期和燃烧持续期最高,这种差异随着负荷的提升逐渐减小。2.不同负荷控制策略下燃料燃烧总能量转化为指示功的大小受到传热损失和排气损失变化的综合影响,进气门早关状态时发动机传热损失降低、排气损失增加。对指示热效率这一指标来说,低转速各负荷工况下EIVC负荷控制策略的综合收益比最好;随着转速升高,在低负荷工况时,EIVC负荷控制策略的指示热效率相比原机TH负荷控制策略出现恶化趋势,在中、高速低负荷工况TE负荷控制策略下发动机指示热效率最高。3.不同负荷控制策略下机械效率的变化受到泵气损失和摩擦损失的综合影响,进气门早关状态时发动机泵气损失和摩擦损失均下降,且全转速范围内EIVC负荷控制策略对泵气损失和摩擦损失的改善效果最为明显,发动机机械效率最高。4.不同负荷控制策略下有效热效率的变化受到指示热效率和机械效率的综合影响。低转速各负荷工况下采用EIVC负荷控制策略时发动机指示热效率和机械效率均为最高,因此有效热效率达到最高。随着转速升高,EIVC负荷控制策略适宜的应用负荷范围逐渐减小,在中、高转速小负荷工况,TE负荷控制策略的能量走向分配更为合理,使有效热效率最高,发动机燃油经济性最好。应用凸轮驱动式液压可变气门机构可实现的不同负荷控制策略需要多参数的协同调整,具体包括气门升程、气门开启持续期和节气门开度。因此,研究为进一步深入探讨在多个参数共同建立的设计空间中找出符合经济性水平最好的全工况范围最佳控制参数值,应用DOE(Design Of Experiment)方法进行负荷控制参数的多目标优化,使得优化结果能够在考虑各个可调参数之间的相互影响下,满足最终优化目标的要求。主要得出如下结论:1.在低、中转速范围内(1000-3000r/min),所有负荷工况最佳负荷控制策略均为EIVC负荷控制策略;在中、高转速范围内(3000-5000 r/min),中、低负荷工况最佳负荷控制策略均为TE负荷控制策略,中、高负荷工况最佳负荷控制策略仍为EIVC负荷控制策略。2.采用优化负荷控制策略控制参数可使发动机经济性水平显着提高。在低、中转速范围内(1000-3500r/min),中小负荷工况下有效燃油消耗率相比原机降低4%-6%、大负荷工况降低2.5%-3.5%;在中、高转速范围内(3500-5000 r/min),中小负荷工况下有效燃油消耗率相比原机降低3%-5%、大负荷工况降低1%-3%。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
可变气门驱动论文参考文献
[1].屈小贞,陈双.连续可变气门驱动装置的设计研究[J].农业装备与车辆工程.2019
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[3].钟兵.汽油机凸轮驱动式液压可变气门机构设计及其应用研究[D].吉林大学.2018
[4].康尔凝.凸轮驱动式液压可变气门机构优化[D].吉林大学.2018
[5].赵会军,袁宝良,李晓娟,高崴.可变气门驱动机构电磁阀驱动波形设计[J].现代车用动力.2018
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[7].叶年业,杨晓,蓝志宝.电液驱动可变气门机构性能试验及应用[J].车用发动机.2018
[8].赵云龙.利用可变气门驱动实现无节气门负荷控制分析[D].吉林大学.2016
[9].张富伟.凸轮驱动式液压可变气门机构设计[D].吉林大学.2016
[10].王毅.新型电液全可变气门驱动系统关键技术研究[D].湖南大学.2016
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