一种全可变液压气门机构(FHVVS)可实现气门最大升程、开启持续角和配气相位的连续可变.通过分析实测气门升程,发现FHVVS机构的进气门开启过程可分为凸轮驱动段、液压控制段和落座节流段.在液压控制段中气门开启不受凸轮型线的控制,使进气门的运行速度和加速度明显提高.与传统配气凸轮机构相比,在气门开启持续角相同时,FHVVS系统的气门开启角面值明显提高,且转速越低角面值提高幅度越大.试验表明点燃式发动机采用FHVVS控制负荷,大幅度缩短了进气门开启时间,并在较短的进气门开启持续期内,提供了较大的气门开启角面值,使小负荷工况的泵气损失得到大幅度降低,尤其在小负荷、低转速时的改善幅度更为明显.

为了降低气门运动轨迹跟踪误差,提高气门落座的稳定性,采用液压可变阀驱动系统,并对气门运动轨迹跟踪效果进行仿真验证。创建了配气机构液压可变阀驱动系统,并介绍其工作原理。根据牛顿第二定律和热力学定律,推导出活塞运动位移方程式、排气阶段废气的温度和压力变化方程式。利用旋转阀控制液压缸的进油和出油,从而得出液压流量表达式。引用传统PID控制器,采用粒子群算法和卡尔曼滤波器对PID控制器进行改进,给出了气门升程在线控制系统的优化流程。采用Matlab软件对气门升程、气门速度和气门加速度跟踪误差进行仿真,并且与传统PID控制跟踪误差进行对比。结果显示采用传统PID控制系统,气门升程、气门速度和气门加速度跟踪误差较大;而采用改进PID控制系统,气门升程、气门速度和气门加速度跟踪误差较小。采用液压可变阀驱动系统,气门...

提出了一种凸轮驱动式发动机全可变液压气门系统(fully hydraulic variable valve system,FHVVS),搭建了AMESim仿真计算模型,探究了泄油起始时刻、终止时刻和节流面积等因素对气门运动规律的影响,优选了FHVVS柱塞控油装置泄油节流方案。在此基础上研制了某6缸柴油机的全可变液压气门系统,并进行了相应的试验测量和模拟仿真计算。研究结果表明:随发动机转速增高,FHVVS的液压波动幅值明显增大,柱塞控油装置的节流作用对液压压力波动具有“削峰填谷”的效果;研制的FHVVS可以实现气门的最大升程、开启持续期和配气相位的无级连续可变,并具有良好的循环稳定性和气门动力学性能。

为提高气门开启和关闭反应速度,降低气门升程实际输出误差,采用液压可变气门驱动系统,并对跟踪效果进行仿真验证。创建发动机气门系统简图模型,根据牛顿第二定律推导出活塞动力学方程式;对无凸轮气门机构进行改进,设计新型液压可变气门驱动系统,利用旋转阀打开和关闭液压缸和高、低压液压源之间的流动连接,从而控制液压缸的进油和出油。设计了2个反馈PID控制器,用于精确控制气门开启和关闭正时以及气门升程。采用MATLAB软件对气门开启和关闭角度及气门升程进行仿真,并与改进前进行比较。结果表明:改进前,发动机气门开启和关闭角度突然变化时,波动幅度较大,控制系统反应速度较慢,气门升程跟踪误差较大;改进后,发动机气门开启和关闭角度突然变化时,波动幅度较小,控制系统反应速度较快,气门升程跟踪误差较小。采用液压可变气门驱动系...

液压可变配气系统是一种新型可变气门技术及系统,调节后的气门升程曲线变化趋势与发动机不同转速时最优气门升程曲线变化趋势相同,对进一步提升发动机中低转速的有效转矩具有重要意义。针对系统的工作特点,提出了分段地针对性凸轮设计方法,使凸轮既能满足充气效率、接触应力、工作平稳等基本要求,又能满足气门调节匹配和油液压缩补偿的特殊设计要求。通过对配气凸轮进行优化,不同转速时的气门实际相位与最优相位接近,气门实际升程均大于最优升程,有利于提高换气效率,实验结果较好地满足了发动机最优配气参数要求。