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发动机全可变液压气门机构进气性能的研究
| 论文题名： | 发动机全可变液压气门机构进气性能的研究 |
| 关键词： | 车用发动机;全可变液压气门机构;模拟计算;泵气损失;进气过程 |
| 摘要： | 由于环境和能源等问题越来越突出，研究低能耗、低污染、高性能的新型发动机势在必行。传统的配气机构不能兼顾高速和低速时的进气性能，节气门的节流作用使换气过程中的泵气损失增大，导致发动机的油耗较高及排放恶化。因此研究气门最大升程、开启持续角和配气相位全可变的配气定时机构对发动机节能减排、提高动力性能具有十分重要的现实意义。 本文介绍了一种车用发动机全可变液压气门机构，该机构利用凸轮机构和液压机构联合控制气门的运动规律，直接对气门的最大升程和开启持续角进行调节。由于气门最大升程和和开启持续角可以在上止点之后180℃A范围内连续变化，可实现对发动机循环充量的调节，从而达到取消节气门的目的。本文以K157FMI发动机为样机，对全可变液压气门机构的发动机进气过程进行了研究，主要内容包括以下几个方面： 首先，对全可变液压气门机构中的气门运动规律进行了研究。采用容积法模拟计算液压气门机构中液压流动过程，并与集中质量的气门运动微分方程相结合，建立气门运动规律计算模型。计算结果表明本机构能够实现对气门运动规律的直接控制，可以在很大范围内改变发动机进气门的最大升程及开启持续角，使气门运动规律能够根据泄油初始相位角和转速的不同达到相应的改变，实现了气门最大升程、开启持续角和配气相位的全可变。 其次，建立发动机进气过程的一维流动数学模型，利用BOOST软件进行了模拟计算。计算结果表明本机构可以取代节气门，实现对发动机循环充量的调节，使发动机的循环充量能够根据泄油初始相位角和发动机转速的不同实现连续调节，并有效地降低了发动机进气过程的泵气损失。 最后，采用研制的具有全可变液压气门机构功能的试验样机，对各种工况下的发动机进气性能进行了实验测量。实验结果进一步表明本机构能够实现气门最大升程、开启持续角和配气相位的全可变；并能够取代节气门实现对发动机循环充量的调节。将实验结果与计算结果进行对比，验证了全可变液压气门机构进气过程模拟计算的正确性。 |
| 作者： | 孔超 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 谢宗法 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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