本文關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)氣門運(yùn)動(dòng)特性仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：全可變氣門機(jī)構(gòu)(fully variable valve system,簡(jiǎn)稱FVVS)可實(shí)現(xiàn)氣門最大升程、氣門開啟持續(xù)角和配氣相位三者的連續(xù)可變,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能減排具有重要意義。FVVS能夠采用進(jìn)氣門早關(guān)(EIVC)或進(jìn)氣門遲閉(LIVC)的方式控制進(jìn)入氣缸內(nèi)的工質(zhì)數(shù)量,從而取消節(jié)氣門,實(shí)現(xiàn)對(duì)汽油機(jī)負(fù)荷的調(diào)節(jié)。由于完全取消了節(jié)氣門對(duì)進(jìn)氣的節(jié)流作用,這種無(wú)節(jié)氣門汽油機(jī)將大幅度地降低泵氣損失,使中小負(fù)荷時(shí)的燃油耗降低10%到15%。此外,全可變氣門機(jī)構(gòu)可通過(guò)改善充量系數(shù),提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率；通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部EGR,減少有害氣體的排放。 為了開展對(duì)全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)的進(jìn)一步研究,本文研究了一種配氣凸輪驅(qū)動(dòng)的全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)(FVVS)。該機(jī)構(gòu)通過(guò)設(shè)置在配氣凸輪與進(jìn)氣門之間的液壓氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使進(jìn)氣門開啟,用泄油控制機(jī)構(gòu)釋放液壓系統(tǒng)中的油壓使進(jìn)氣門關(guān)閉,并采用落座緩沖機(jī)構(gòu)控制氣門落座速度。由于采用了泄油控制機(jī)構(gòu)作為液壓系統(tǒng)的油控開關(guān),不但降低了制造成本,而且克服了高頻電磁閥頻響特性低的不足,為全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。 本文對(duì)該全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)進(jìn)行了有限元仿真計(jì)算,主要進(jìn)行的工作有以下三個(gè)方面： 第一,根據(jù)全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),使用基于有限元的ADINA仿真軟件,建立了全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)的有限元仿真模型。完成了對(duì)本模型參數(shù)的設(shè)置,包括邊界條件、材料以及單元等。并完成了對(duì)全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)中關(guān)鍵部件的簡(jiǎn)化建模,且提出了簡(jiǎn)化時(shí)的相關(guān)依據(jù)。 第二,具體為通過(guò)上述有限元模型的仿真計(jì)算,得出了氣門最大升程、氣門開啟持續(xù)角以及液壓系統(tǒng)內(nèi)液壓壓力波動(dòng)的仿真結(jié)果曲線,并對(duì)這些仿真結(jié)果進(jìn)行了分析解釋。通過(guò)對(duì)模擬計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比,證明了模擬計(jì)算的正確性。模擬計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果表明：FVVS系統(tǒng)可通過(guò)改變泄油相位角實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣門最大升程和進(jìn)氣遲閉角的連續(xù)可變,完全達(dá)到了其設(shè)計(jì)目的。 第三,通過(guò)對(duì)全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)中液壓壓力波動(dòng)的仿真結(jié)果分析,結(jié)合理論知識(shí),對(duì)提高液壓氣門機(jī)構(gòu)的最高使用轉(zhuǎn)速提出改進(jìn)意見。液壓氣門機(jī)構(gòu)內(nèi)的液壓壓力波動(dòng)決定了的其最高允許轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到或超過(guò)該最高允許轉(zhuǎn)速時(shí),液壓系統(tǒng)內(nèi)壓力波動(dòng)將加劇,最低壓力波谷值將會(huì)達(dá)到或低于低壓系統(tǒng)的壓力值。在此情況下,液壓油將不能及時(shí)得到排出,氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律已失去有效控制,FVVS系統(tǒng)對(duì)進(jìn)氣量也失去調(diào)節(jié)作用。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)：降低氣門機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件質(zhì)量、提高液壓氣門機(jī)構(gòu)的剛度、減小液壓系統(tǒng)內(nèi)部的節(jié)流作用,能夠有效降低FVVS系統(tǒng)的液壓壓力波動(dòng)。
【關(guān)鍵詞】：全可變氣門機(jī)構(gòu) 模擬計(jì)算 氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律 壓力波動(dòng)
【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】：2014
【分類號(hào)】：TK403;TH137
【目錄】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-13
• 第1章 緒論13-23
• 1.1 全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)(FVVS)研究的目的及意義13-16
• 1.1.1 減少泵氣損失13-14
• 1.1.2 促進(jìn)缸內(nèi)氣體流動(dòng)14
• 1.1.3 實(shí)現(xiàn)可變壓縮比(VCR)14-15
• 1.1.4 實(shí)現(xiàn)內(nèi)部EGR15
• 1.1.5 提高充量系數(shù)15-16
• 1.2 全可變氣門機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀16-21
• 1.2.1 機(jī)械式全可變氣門機(jī)構(gòu)16-18
• 1.2.2 電液驅(qū)動(dòng)式全可變氣門機(jī)構(gòu)18-20
• 1.2.3 電磁驅(qū)動(dòng)式全可變氣門機(jī)構(gòu)20-21
• 1.3 計(jì)算流體力學(xué)(CFD)的研究現(xiàn)狀及意義21-22
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容22-23
• 第2章 全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)的工作原理23-31
• 2.1 全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)原理23-24
• 2.2 全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程24-28
• 2.2.1 全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)24-25
• 2.2.2 全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程25-26
• 2.2.3 泄油控制器的基本結(jié)構(gòu)及原理26-27
• 2.2.4 落座緩沖機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)及原理27-28
• 2.3 全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)系統(tǒng)參數(shù)28-29
• 2.3.1 氣門彈簧與小活塞及挺柱參數(shù)選取28
• 2.3.2 液壓油的選取28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 第3章 全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)仿真模型建立31-49
• 3.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)基本理論31-32
• 3.2 有限元法與ADINA軟件介紹32-34
• 3.2.1 有限元(FEM)分析介紹33
• 3.2.2 ADINA軟件介紹33-34
• 3.3 ADINA有限元分析的基本步驟34-35
• 3.4 全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)有限元仿真模型的建立35-46
• 3.4.1 模型中流體流動(dòng)特性的確定35-36
• 3.4.2 模型時(shí)間函數(shù)和計(jì)算時(shí)間步的確定36-37
• 3.4.3 模型中邊界條件的確定37-41
• 3.4.4 網(wǎng)格劃分與流體單元類型41-42
• 3.4.5 模型材料42-43
• 3.4.6 模型載荷的施加43
• 3.4.7 計(jì)算模型范圍的選取及關(guān)鍵部件簡(jiǎn)化43-46
• 3.5 本章小結(jié)46-49
• 第4章 全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)仿真研究及試驗(yàn)驗(yàn)證49-65
• 4.1 全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)試驗(yàn)研究49-51
• 4.2 全可變液壓氣門系統(tǒng)氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律仿真結(jié)果分析51-54
• 4.3 全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的研究54-60
• 4.3.1 液壓活塞腔內(nèi)壓力波動(dòng)仿真結(jié)果分析54-55
• 4.3.2 全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)存在的問題55-56
• 4.3.3 液壓系統(tǒng)的改進(jìn)方案56-60
• 4.4 全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)(FVVS)仿真結(jié)果的試驗(yàn)驗(yàn)證60-63
• 4.5 本章小結(jié)63-65
• 總結(jié)與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與的科研項(xiàng)目73-74
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表74

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 馮迎霞,俞水良;車用發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)展[J];機(jī)電工程技術(shù);2005年01期

2 嚴(yán)兆大,王希珍,李莉,周重光,董堯清;電磁控制全可變氣門系統(tǒng)及其仿真[J];內(nèi)燃機(jī)工程;2002年04期

3 劉瑞林,關(guān)立哲,劉志剛,劉伍權(quán),段志堅(jiān),趙傳利,宋蘭庭;4氣門汽油機(jī)缸內(nèi)渦流的穩(wěn)態(tài)測(cè)量研究[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);2001年04期

4 劉瑞林,劉志剛,關(guān)立哲,宋蘭庭;四氣門發(fā)動(dòng)機(jī)單氣門工作時(shí)缸內(nèi)斜軸渦流的穩(wěn)態(tài)測(cè)量研究[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);2002年01期

5 秦靜;謝輝;趙華;;氣門升程對(duì)可控自燃汽油機(jī)混合及著火過(guò)程的影響研究[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);2008年05期

6 謝宗法;孔超;王建昕;劉樹臣;;發(fā)動(dòng)機(jī)全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)進(jìn)氣性能的研究[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);2009年05期

7 謝宗法;秦磊;劉永田;王志明;;基于全可變氣門機(jī)構(gòu)的無(wú)節(jié)氣門汽油機(jī)進(jìn)氣性能[J];汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào);2011年03期

8 蘇巖,李理光,肖敏,曾朝陽(yáng);可變配氣相位對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響[J];汽車技術(shù);2000年10期

9 胡順堂;謝輝;陳韜;趙華;;可變進(jìn)氣門升程對(duì)汽油機(jī)泵氣損失的控制及對(duì)燃燒過(guò)程的影響[J];燃燒科學(xué)與技術(shù);2011年01期

10 李志銳,舒歌群;無(wú)凸輪電液驅(qū)動(dòng)氣門配氣機(jī)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展[J];拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車;2005年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 謝宗法;基于配氣凸輪驅(qū)動(dòng)的全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)的研究[D];山東大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)氣門運(yùn)動(dòng)特性仿真研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：373975