本文關(guān)鍵詞：多缸汽油機(jī)全可變氣門機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其性能模擬

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【摘要】：傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣定時(shí)往往不隨工況改變,無(wú)法兼顧全部的工況條件,是一種關(guān)于整機(jī)性能的折衷方案。近年來(lái)得到迅速發(fā)展的可變配氣正時(shí)技術(shù)能夠取代傳統(tǒng)的固定配氣定時(shí)技術(shù),實(shí)現(xiàn)配氣定時(shí)的連續(xù)可變,在不同工況下都可以提供最佳的氣門開(kāi)啟、關(guān)閉時(shí)刻和開(kāi)啟升程,優(yōu)化配氣過(guò)程。本文以課題組自主研發(fā)的全可變氣門機(jī)構(gòu)(FVVS)為研究對(duì)象,將該機(jī)構(gòu)裝配在EQ486四缸汽油機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)上并改裝為FVVS試驗(yàn)樣機(jī)。取消了原機(jī)的進(jìn)氣凸輪軸,由設(shè)置在配氣凸輪與進(jìn)氣門之間的全可變氣門機(jī)構(gòu)控制進(jìn)氣門的開(kāi)啟；搭建了倒拖試驗(yàn)臺(tái)架并對(duì)FVVS樣機(jī)在不同泄油相位角和不同倒拖轉(zhuǎn)速下的氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了測(cè)量；通過(guò)AVL-BOOST軟件建立了發(fā)動(dòng)機(jī)仿真模型,利用原機(jī)和FVVS樣機(jī)實(shí)測(cè)氣門升程數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)了可變氣門正時(shí)試驗(yàn)樣機(jī)泵氣損失的改善程度的趨勢(shì)。本文的主要內(nèi)容如下：將自主研制的全可變氣門機(jī)構(gòu)(FVVS)裝配在EQ486原機(jī)上,取代原機(jī)的進(jìn)氣凸輪軸改為由FVVS控制進(jìn)氣門的開(kāi)閉。完成對(duì)原裝汽油機(jī)的改裝后開(kāi)始搭建發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架,由電動(dòng)機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋進(jìn)行倒拖試驗(yàn),利用激光位移傳感器對(duì)進(jìn)氣門升程進(jìn)行測(cè)取。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明FVVS樣機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)氣門的有效控制,實(shí)現(xiàn)了進(jìn)氣門開(kāi)啟由0到最大設(shè)計(jì)升程(9.25mm),進(jìn)氣遲閉角在263℃CA范圍內(nèi)之間持續(xù)可變。試驗(yàn)表明全可變氣門機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)在全部工況范圍內(nèi)通過(guò)控制進(jìn)氣門的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)調(diào)節(jié)吸入氣缸的新鮮充量,基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。利用AVL-BOOST仿真軟件建立EQ486汽油機(jī)的計(jì)算模型,并驗(yàn)證了模型的可靠性。將氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律測(cè)量試驗(yàn)實(shí)測(cè)的氣門升程數(shù)據(jù)根據(jù)不同的負(fù)荷要求輸入到仿真模型中進(jìn)行模擬計(jì)算,原機(jī)進(jìn)氣門升程數(shù)據(jù)同樣輸入到仿真模型中。通過(guò)將BOOST模型中原機(jī)節(jié)流閥設(shè)置不同的值以模擬不同的節(jié)氣門開(kāi)度,而FVVS樣機(jī)模型選用不同的進(jìn)氣門升程曲線來(lái)控制不同的進(jìn)氣量,并在同一轉(zhuǎn)速下滿足兩種模式下的進(jìn)氣量相同。對(duì)不同進(jìn)氣早關(guān)角下的FVVS樣機(jī)缸內(nèi)壓力變化進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)計(jì)算結(jié)果可以得出：FVVS樣機(jī)通過(guò)改變不同的泄油相位角控制氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)控制進(jìn)氣量,完全可以取代節(jié)氣門進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽油機(jī)負(fù)荷的控制。最后對(duì)某一固定轉(zhuǎn)速下不同充量系數(shù)下的原機(jī)與FVVS樣機(jī)泵氣損失的變化趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè),可以得出FVVS樣機(jī)可以在取消節(jié)氣門后通過(guò)全可變氣門機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的工質(zhì)量,大幅降低了進(jìn)氣過(guò)程中的節(jié)流作用,有效降低了進(jìn)氣過(guò)程中的泵氣損失,并且隨著充量系數(shù)的減小改善程度越明顯。
【關(guān)鍵詞】：全可變氣門機(jī)構(gòu) 氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律 泵氣損失 性能模擬
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK413
【目錄】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-13
• 第1章 緒論13-23
• 1.1 可變氣門技術(shù)研究的目的及意義13-16
• 1.1.1 降低泵氣損失13-14
• 1.1.2 提高充量系數(shù)14-15
• 1.1.3 實(shí)現(xiàn)米勒循環(huán)15
• 1.1.4 實(shí)現(xiàn)汽油機(jī)可變排量15-16
• 1.2 可變氣門正時(shí)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 凸輪軸調(diào)相機(jī)構(gòu)16-17
• 1.2.2 變換凸輪型線機(jī)構(gòu)17-18
• 1.2.3 無(wú)凸輪軸式可變氣門機(jī)構(gòu)18-19
• 1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)模擬研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4 本文的主要內(nèi)容20-23
• 第2章 全可變氣門機(jī)構(gòu)原理及試驗(yàn)樣機(jī)的試制23-37
• 2.1 全可變氣門機(jī)構(gòu)構(gòu)成23-24
• 2.2 全可變氣門機(jī)構(gòu)的工作原理24-25
• 2.3 全可變氣門機(jī)構(gòu)的控制原理25-28
• 2.3.1 泄油控制開(kāi)關(guān)的工作原理25-26
• 2.3.2 配氣機(jī)構(gòu)液壓挺柱的工作原理26-28
• 2.4 全可變氣門機(jī)構(gòu)試驗(yàn)樣機(jī)的試制28-35
• 2.4.1 試驗(yàn)樣機(jī)的改裝設(shè)計(jì)28-30
• 2.4.2 試驗(yàn)樣機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30-31
• 2.4.3 油氣分離器的設(shè)計(jì)31-35
• 2.5 本章小結(jié)35-37
• 第3章 內(nèi)燃機(jī)循環(huán)模擬的理論基礎(chǔ)及BOOST模型的建立37-49
• 3.1 缸內(nèi)系統(tǒng)的熱力學(xué)模型37-42
• 3.1.1 建立模型的基本假設(shè)37-39
• 3.1.2 進(jìn)排氣系統(tǒng)氣體流動(dòng)計(jì)算39-42
• 3.2 AVL-BOOST仿真模型的建立42-48
• 3.2.1 軟件簡(jiǎn)介42
• 3.2.2 BOOST仿真模型的建立42-44
• 3.2.3 模型參數(shù)的輸入44-48
• 3.3 本章小結(jié)48-49
• 第4章 BOOST仿真模型的驗(yàn)證及氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究49-59
• 4.1 BOOST仿真模型的驗(yàn)證49-52
• 4.1.1 模型全局參數(shù)的設(shè)定49-50
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)方案50
• 4.1.3 驗(yàn)證結(jié)果與分析50-52
• 4.2 FVVS樣機(jī)氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律的測(cè)量52-57
• 4.2.1 試驗(yàn)臺(tái)架的搭建52-53
• 4.2.2 試驗(yàn)方案53-54
• 4.2.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析54-57
• 4.3 原機(jī)與FVVS樣機(jī)模擬計(jì)算的基本原理57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 第5章 全可變氣門正時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的模擬59-65
• 5.1 采用進(jìn)氣早關(guān)對(duì)缸內(nèi)壓力的影響59-61
• 5.2 FVVS樣機(jī)與原機(jī)泵氣損失的對(duì)比61-63
• 5.3 本章小結(jié)63-65
• 總結(jié)與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-73
• 致謝73-75
• 附件75

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

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2 強(qiáng)超;基于配氣凸輪驅(qū)動(dòng)的全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究[D];山東大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：820741