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可变气门国内外研究现状

时间:2022-02-08 14:35来源:毕业论文
可变气门研究现状目前的可变气门机构一般不再带有凸轮轴及其附件,通过传感器的信号来分析发动机目前的工况,再结合MAP图等,向气门的驱动配气机构发出控制信号,而可变气门的

可变气门研究现状目前的可变气门机构一般不再带有凸轮轴及其附件,通过传感器的信号来分析发动机目前的工况,再结合MAP图等,向气门的驱动配气机构发出控制信号,而可变气门的驱动机构一般有电磁、液压或电机驱动三种,这三种机构根据接收到的ECU的信号来调节气门的参数,控制气门。凸轮驱动和无凸轮驱动是当下两种气门驱动形式。凸轮驱动可变气门系统的研究时间从二十一世纪初就已经开始,目前已经有了相当的应用,它的优点就是系统相对简单可靠。但随着汽车电子电器的发展进步,无凸轮驱动可变气门无疑是更加符合当前时代的要求,但其缺点是涉及到了电磁、电子等多个领域,结构相对于凸轮驱动系统更加复杂。77715

2  电磁气门研究现状

电磁驱动配气机构是无凸轮驱动系统的一种,它可以灵活的改变气门参数,由此便大大改善了发动机在任何工况下的性能,已经成为汽车行业研究的一个新兴方向。电磁气门驱动机构具有很多传统驱动的气门机构相比有很多优势:

1、能够对发动机的任何一个单缸进行控制,没有了凸轮轴的联动,任意一个气缸的气门进排气角及持续时间都可以单独调节。

2、去掉了凸轮轴及其挺住摇臂等从动件,发动机的结构将被大大简化,降低了发动机的重量和成本。

3、电磁气门驱动机构主要是使用给线圈通电以产生电磁力来驱动气门,这样的响应速度是非常快捷灵敏的。

4、气门不用顾忌凸轮轴的存在可以灵活的布置,对空间的利用率有了改善。

    电磁气门的起步大概在二十世纪中后期,期间主要有无弹簧、单弹簧、双弹簧三个阶段。目前认为最被认可的方案是双弹簧,它由两个弹簧,两个电磁铁构成,分别负责开启和关闭气门。两个弹簧和一个与发动机气门相连的可以移动的衔铁。一般来说,大部分发动机还包含一个液压间隙调节器来保证在各种工况下都有合适的阀门密封。通电后的线圈会使衔铁受到电磁力的作用来克服弹簧对衔铁的力和弹簧的预紧力,两个弹簧被调整为无论衔铁在两个电磁铁之前的任何位置,他们都处于压缩状态,这样的预加载对快速响应和电能的节约是非常有帮助的。常见的电磁气门的结构如图1。2所示。论文网

常见电磁气门结构

3  配气机构建模

    配气机构是按照发动机的工作顺序以及其对工作循环的要求,按照一定规则开启、关闭进排气门,实现发动机的进气和排气。进气的量越大,发动机就能有更大的功率和转矩来做功,同时,在循环完成后,废气也必须排除的干净,不能妨碍下一循环的做功。配气机构所能控制的气门的加速度越大,那么气门的开关就越迅速,可以更加彻底的吸气进气,泄露的损失就会减少,但同时考虑到发动机部件的耐用性和乘坐的舒适性,加速度也不能过大,因为过大的加速度会导致气门的冲击加大,不但不利于其寿命,而且也不可避免的会产生震动和噪声。同时满足这两个要求便使得配气机构的建模复杂起来。

    对配气机构的研究一般通过建立模型来完成,根据一定的匹配建立出配气机构的动力模型,然后对其实验分析。单质量模型是最早出现的配气机构模型之一,由于其结构简单,并且结果也有一定的可靠性。所以这种模型曾经得到广泛的应用。但随着技术的发展,单质量模型反映的参数变化过于简单,不能满足现在人们对配气机构工况的综合分析,由此便出现了多质量动力学模型。其中最具代表性的便是双质量模型,它不再将气门当做集中质量分析,而是区别开来,这样分析的结果更加精确 可变气门国内外研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_89339.html

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