內(nèi)燃機(jī)無(wú)凸輪電液驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與控制研究.pdf

1、傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門運(yùn)動(dòng)參數(shù)是固定的.在不同的運(yùn)行條件下,發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)氣門的要求是不同的,固定的氣門參數(shù)是對(duì)這些要求的一種折衷.20世紀(jì)80年代,大量以凸輪軸為基礎(chǔ)的變氣門方案被提出.在發(fā)動(dòng)機(jī)的某些運(yùn)行工況下,這些方案優(yōu)化了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能.但是,相對(duì)于無(wú)凸輪配氣機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō),變氣門方案只是獲得了一小部分的改進(jìn).20世紀(jì)90年代,展開了可以連續(xù)調(diào)節(jié)氣門運(yùn)動(dòng)參數(shù)的無(wú)凸輪氣門機(jī)構(gòu)的研究.無(wú)凸輪電液驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)在所有工況下都能連續(xù)地、獨(dú)立地控制氣門運(yùn)動(dòng),使發(fā)

2、動(dòng)機(jī)獲得低排放、低能耗、高扭矩和功率輸出等優(yōu)點(diǎn).該文依據(jù)無(wú)凸輪電液驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀,在156FMI發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了無(wú)凸輪配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究,彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在這方面研究的空白.該文主要內(nèi)容如下:1.該文概括介紹了無(wú)凸輪電液驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)的基本原理,詳細(xì)闡述了氣門開啟和閉合的工作過(guò)程.根據(jù)現(xiàn)有的條件和分析各方面的利弊,提出了進(jìn)行無(wú)凸輪電液驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想.在以上基本理論基礎(chǔ)上,修改了156FMI現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋和氣門結(jié)構(gòu)

3、,設(shè)計(jì)了液壓活塞、氣門套筒等配氣機(jī)構(gòu)組件.根據(jù)實(shí)際情況選擇了單向閥和電磁閥,設(shè)計(jì)了液壓泵站,為整個(gè)液壓系統(tǒng)提供了高壓源和低壓源.2.該文在牛頓第二定律和壓力動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上建立了單氣門系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型.運(yùn)用Matlab/Simulink進(jìn)行了單氣門系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算.為了在線修改參數(shù),把整個(gè)模型分成了六個(gè)子系統(tǒng).通過(guò)在線修改參數(shù)可以得到不同工況下的仿真結(jié)果,減少了硬件的變化,加速了無(wú)凸輪氣門機(jī)構(gòu)的研發(fā)過(guò)程.3.該文根據(jù)無(wú)凸輪電液驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)

4、的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,設(shè)計(jì)了開環(huán)控制器,使無(wú)凸輪電液驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)能夠運(yùn)作.控制器的輸入信號(hào)為電磁閥升程,控制量是氣門開啟定時(shí)和開啟持續(xù)時(shí)間.4.該文在156FMI發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行了無(wú)凸輪電液驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)和調(diào)試工作.通過(guò)人為設(shè)置輸入信號(hào)(即電磁閥升程)進(jìn)行開環(huán)控制,檢測(cè)氣門升程規(guī)律和開啟持續(xù)時(shí)間之間的關(guān)系,確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響.通過(guò)分析試驗(yàn)結(jié)果,證明了所設(shè)計(jì)的無(wú)凸輪電液驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)滿足最初的出發(fā)點(diǎn).為今后進(jìn)一步進(jìn)行無(wú)凸輪電液驅(qū)