全可變液壓氣門系統(tǒng)的建模仿真與試驗研究.pdf

1、全可變液壓氣門系統(tǒng)（Fully Hydraulic Variable Valve System，簡稱FHVVS）能夠獲得進氣門升程、開啟持續(xù)期以及配氣相位三者的連續(xù)可變。傳統(tǒng)汽油機采用節(jié)氣門改變進入發(fā)動機內(nèi)的新鮮空氣量，而FHVVS可以改變氣門升程和關閉時刻調(diào)節(jié)進入氣缸內(nèi)的新鮮空氣量，它實現(xiàn)了節(jié)氣門的功能，因此能夠取消節(jié)氣門，實現(xiàn)無節(jié)氣門控制策略。由于全可變氣門技術對節(jié)約能源和減少環(huán)境污染等問題的解決具有重要作用，因此可變氣門技術是現(xiàn)今

2、發(fā)動機新技術的重要研究方向之一。本文研究了一個創(chuàng)新型的可變氣門機構FHVVS，主要開展了以下工作內(nèi)容:
　　(1)簡要的介紹了FHVVS系統(tǒng)各部分的結構及原理，利用機械式控油閥改變泄油相位角，從而可以調(diào)節(jié)不同發(fā)動機轉(zhuǎn)速下的氣門升程。FHVVS系統(tǒng)設計了獨特的落座緩沖機構，在氣門升程下降到2mm時，控制氣門落座速度，使氣門能夠平穩(wěn)落座。
　　(2)以四缸汽油機BJ486EQ為樣機，搭載了FHVVS系統(tǒng)，在倒拖試驗臺架上研究了氣

3、門運動規(guī)律以及FHVVS系統(tǒng)內(nèi)部的液壓波動現(xiàn)象。利用氣門下方的位移傳感器進行氣門升程的測量，在FHVVS系統(tǒng)挺柱腔安裝了壓力傳感器在試驗過程中采集壓力信號，將采集的數(shù)據(jù)通過Matlab軟件處理。
　　(3)本文采用高級工程軟件AMESim進行建模仿真，搭建了FHVVS的計算機仿真模型。通過FHVVS系統(tǒng)結構參數(shù)設置仿真模型的輸入?yún)?shù)，使得模型實現(xiàn)了FHVVS系統(tǒng)的功能，可以進行氣門升程、速度等參數(shù)的模擬仿真。通過計算機仿真，優(yōu)化了

4、落座緩沖機構，實現(xiàn)了氣門落座的軟著陸，未發(fā)生反跳等異常現(xiàn)象;為了使FHVVS系統(tǒng)具有更好的加速度特性，在不同凸輪型線方案中優(yōu)選了進氣凸輪型線;優(yōu)化了FHVVS系統(tǒng)的剛度參數(shù)，使得氣門具有更好的高速動力學性能，工作更加平穩(wěn)可靠。
　　(4)研究了FHVVS系統(tǒng)的性能參數(shù)。通過分析試驗測量結果，可以證明在發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，進氣門具有良好的高速動力學特性。通過對比研究仿真數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)，證明了兩者的一致性，仿真誤差很小，不會對仿真分析的

5、結果準確性造成影響。分析了進氣門升程曲線多循環(huán)的波動，并研究了造成這種不均勻性的原因。
　　(5)FHVVS系統(tǒng)通過液壓傳動來驅(qū)動氣門開啟與關閉，液壓油具有波動性，隨著轉(zhuǎn)速的增加，這種波動現(xiàn)象越來越嚴重，若發(fā)動機達到一定的高轉(zhuǎn)速，F(xiàn)HVVS系統(tǒng)可能無法正常工作，實現(xiàn)不了控制氣門的目的，因此需要探究這種壓力波動是否能夠?qū)HVVS系統(tǒng)的運行造成不利的影響。隨著速度的增加，液壓波動越來越劇烈，相應的氣門加速度的峰值越來越大，但是并沒有