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發(fā)動機全可變液壓氣門機構進氣性能的研究
來源:合肥液壓機械廠   發(fā)布時間:2013年11月1日  瀏覽次數(shù):960

    由于環(huán)境和能源等問題越來越突出,研究低能耗、低污染、高性能的新型發(fā)動機勢在必行。傳統(tǒng)的配氣機構不能兼顧高速和低速時的進氣性能,節(jié)氣門的節(jié)流作用使換氣過程中的泵氣損失增大,導致發(fā)動機的油耗較高及排放惡化。因此研究氣門最大升程、開啟持續(xù)角和配氣相位全可變的配氣定時機構對發(fā)動機節(jié)能減排、提高動力性能具有十分重要的現(xiàn)實意義。 本文介紹了一種車用發(fā)動機全可變液壓氣門機構,該機構利用凸輪機構和液壓機構聯(lián)合控制氣門的運動規(guī)律,直接對氣門的最大升程和開啟持續(xù)角進行調(diào)節(jié)。由于氣門最大升程和和開啟持續(xù)角可以在上止點之后180℃A范圍內(nèi)連續(xù)變化,可實現(xiàn)對發(fā)動機循環(huán)充量的調(diào)節(jié),從而達到取消節(jié)氣門的目的。

    本文以K157FMI發(fā)動機為樣機,對全可變液壓氣門機構的發(fā)動機進氣過程進行了研究,主要內(nèi)容包括以下幾個方面: 首先,對全可變液壓氣門機構中的氣門運動規(guī)律進行了研究。采用容積法模擬計算液壓氣門機構中液壓流動過程,并與集中質量的氣門運動微分方程相結合,建立氣門運動規(guī)律計算模型。計算結果表明本機構能夠實現(xiàn)對氣門運動規(guī)律的直接控制,可以在很大范圍內(nèi)改變發(fā)動機進氣門的最大升程及開啟持續(xù)角,使氣門運動規(guī)律能夠根據(jù)泄油初始相位角和轉速的不同達到相應的改變,實現(xiàn)了氣門最大升程、開啟持續(xù)角和配氣相位的全可變。

     其次,建立發(fā)動機進氣過程的一維流動數(shù)學模型,利用BOOST軟件進行了模擬計算。計算結果表明本機構可以取代節(jié)氣門,實現(xiàn)對發(fā)動機循環(huán)充量的調(diào)節(jié),使發(fā)動機的循環(huán)充量能夠根據(jù)泄油初始相位角和發(fā)動機轉速的不同實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié),并有效地降低了發(fā)動機進氣過程的泵氣損失。

    最后,采用研制的具有全可變液壓氣門機構功能的試驗樣機,對各種工況下的發(fā)動機進氣性能進行了實驗測量。實驗結果進一步表明本機構能夠實現(xiàn)氣門最大升程、開啟持續(xù)角和配氣相位的全可變;并能夠取代節(jié)氣門實現(xiàn)對發(fā)動機循環(huán)充量的調(diào)節(jié)。將實驗結果與計算結果進行對比,驗證了全可變液壓氣門機構進氣過程模擬計算的正確性。

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