多缸汽油机全可变液压气门系统的开发与试验研究

提出了一种适用于4缸汽油机的全可变液压气门系统,通过凸轮驱动和液压传动使进气门开启,通过开启控油阀使进气门回落,通过调节控油阀的泄油时刻改变进气门的最大升程和开启持续角。建立了气门运动规律测量试验台架,并对全可变液压气门系统的气门升程进行了试验测量。试验结果表明:该系统可实现最大气门升程在0到最大设计升程之间连续可变,进气门开启持续角在曲轴转角0°~284°之间连续可变。进一步研究表明:全可变液压气门系统按汽油机标定转速5 000r/min高速运行时,在不同气门升程下均未出现气门运动规律的"失真"现象,说明该系统能够满足汽油机高速运行的需求。试验还发现多缸机液压气门机构存在相互干涉问题,通过改进设计控油阀结构,消除了由此导致的气门异常开启现象。     

全可变液压气门机构的气门运动特性

通过对全可变液压气门机构的气门升程和液压压力的试验测量,研究了全可变液压气门机构的气门运动特性.采用流通面积随气门升程可变的节流孔控制气门落座速度,分析了节流孔形状、最小节流面积和节流面积变化率等对气门落座过程的影响;采用单向阀通道降低液压系统内的液压流体的压力波动,保证了气门的平稳开启.通过对多种工况下气门落座速度的分析,得出气门最大升程对气门落座速度有重要影响,而发动机转速对气门落座速度的影响相对较小的结论.试验结果表明,通过合理匹配有关结构参数,全可变液压气门机构可实现气门平稳开启和平稳落座.     

一种新型机械式全可变气门正时机构

介绍了一种纯机械式的连续可变气门驱动机构.该机构通过对一对摆杆摆动的角度和初始位置的控制,构成一个变速摆系统,并实现气门的持续开启时间的连续可调,且同时保持气门升程不变.此技术称作机械式FVVT(全可变气门正时)技术.     

液压驱动全可变气门机构的运动特性

为改善高速工况下全可变气门正时机构性能,以某液压驱动全可变气门机构为例,采用ADINA软件对气门机构的气门运动规律及液压系统内压力波动进行计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)仿真分析,并结合K157型发动机进行试验研究对比。结果表明：通过调节泄油相位角,气门正时机构仿真模型可实现配气相位、气门升程全可变;泄油相位角对气门运动规律影响较大,曲轴转速对气门运动规律的影响较小;液压系统压力波动大过严重影响机构的可靠性;基于理论分析,可从减小运动组件质量、采用直流道、增加气门弹簧的设计刚度及预紧力等方面,提高气门机构性能。     

发动机排气门电液驱动可变配气相位机构的设计

在不改变气缸盖结构和保留原机进气门驱动机构的基础上,设计了一种电液驱动可变配气相位的排气门驱动机构.通过与原机机械结构对比试验得出:该机构气门升程曲线具有良好的重复性;在不同发动机转速下,该机构可以按原机配气相位开启和关闭,开启速度、排气流通截面积明显优于原机;改变液压系统的驱动压力,可以改变气门的开启速度;该机构可以实现气门正时和气门升程的连续可变.     

全可变气门机构运动学的仿真分析

分析了BMW的N52发动机可变升程气门机构的机械结构原理,然后对机构进行运动学方程推导,得出气门升程与凸轮转角、偏心轮转角之间的数学关系,编制了发动机全可变气门升程运动学计算程序,可以用来计算全可变气门机构的运动学问题,为以后进行动力学计算作准备。     

全可变液压气门运动特性及其泵气损失

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.     

连续可变气门升程机构的动力学仿真与试验

针对连续可变气门升程机构(CVVL)进行动力学仿真,分析了零件接触力、气门升程、气门落座速度和液压挺柱受力等。将仿真气门升程与测试气门升程进行对比,差值在±0.03mm以内,说明仿真模型较接近实际情况。CVVL机构通过了600小时6000r/min可靠性试验,零部件无异常磨损,气门无飞脱、反跳等现象。     

凸轮驱动式全可变液压气门系统仿真与试验研究

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。     

发动机进排气智能管理系统

正产品介绍山东大学可变气门研究团队多年来一直从事发动机全可变液压气门技术的研究工作,并与多家企业合作进行该项技术的产业化工作。该全可变气门技术不但可实现气门最大升程、配气相位和气门开启持续期的连续可变,而且能够实现气门在同一工作循环内单次开启和多次开启的快速、平稳转换,