连续可变气门升程技术在汽油机上的应用研究

通过台架试验的方法,基于一台1.5L涡轮增压直喷汽油机,应用连续可变气门升程(CVVL)技术,在一定程度上实现米勒循环效果。在此基础上,对泵气损失、机械损失、理论热效率、米勒循环与LP-EGR的关系进行研究,提出优化方案并进行分析。试验结果显示,使用CVVL技术实现了米勒循环效果,泵气损失及机械损失均有一定降低,燃烧效率提高,但油耗降幅不明显。增大发动机压缩比,匹配LP-EGR系统,EGR降低油耗的作用非常明显,米勒循环的作用相对弱化,EGR对发动机的充气能力要求增强,导致米勒度有一定的降低。

关键参数对电液可变气门升程规律影响的试验研究

基于自主研制的电液式可变气门系统研究了关键参数对气门升程曲线瞬时变化的影响,通过采用特征点来描述气门升程曲线的特征变化,为参数选取提供理论支撑。研究表明:进油相位对特征相位β_(d)和β_(g)的影响都存在临界值,且特征相位β_(d)和β_(g)随供油压力增大而提前;特征相位β_(d)不受泄油相位的影响,而泄油相位对特征相位β_(g)的影响存在拐点;特征相位β_(d)和β_(g)都随凸轮转速的增加而延迟。

连续可变气门升程系统对增压直喷发动机燃油经济性影响的研究

为了深入分析连续可变气门升程(continuously variable valve lift,CVVL)系统对增压直喷(turbo-charged gasoline direct injection,TGDI)汽油发动机燃油经济性影响,通过对2 000 r/min下0.2 MPa和1.2 MPa及5 000 r/min下0.2 MPa和1.2 MPa这4个典型工况点的台架测试,对比分析了可变气门升程和可变气门正时(variable valve timing,VVT)对比油耗(brake specific fuel consumption,BSFC)的影响规律。结果表明:低负荷工况,比油耗随进气VVT提前和排气VVT推迟线性下降;降低气门升程,增加节气门开度,进气VVT可以进一步提前,排气VVT可以进一步推迟,从而形成米勒循环,使比油耗进一步降低。高负荷工况,气门全升程时比油耗更低,比油耗随进气和排气VVT提前而下降,但进气VVT对比油耗影响较小。

一种连续可变气门升程机构的动力学仿真

设计了一种连续可变气门升程（CVVL）机构,气门升程可在0~9.5mm连续可变,为该CVVL机构设计计算了凸轮型线和中间摇臂型线。利用GT-Power对该机构进行了动力学仿真,结果表明：在所有气门升程下,气门具有相同的开启、落座缓冲段,气门动力学性能良好;凸轮与滚轮接触应力偏大,分析了应力偏大的原因,并指出优化方向。

汽油机连续可变气门升程(CVVL)机构的模拟开发及试验研究

文章首先对连续可变气门升程(CVVL)机构降低油耗的原理进行深入阐述;其次对某1.6L自然吸气汽油机增加进气CVVL机构的模拟开发过程进行了详细介绍,获得了适合该款发动机的可变气门升程曲线的核心参数;最后对应用该款进气CVVL机构的发动机进行了台架性能验证试验。结果表明,该进气CVVL机构能够在基本满足动力性能的前提下全面改善发动机的油耗水平,初步达到了预期的效果。

连续可变气门升程汽油机的试验研究

设计了机电式连续可变气门升程(CVVL)机构,可实现气门升程0.35～8.93mm可调,对应气门开启持续期104°～252°曲轴转角,常用工况的配气机构机械损失低于原机;装机进行燃烧试验研究,结果表明:发动机转速1 000～3 000r/min时,平均有效压力(pme)在0.5MPa以下具有节油效果;pme分别在0.2,0.3,0.4MPa时,气门升程随转速上升而增大,节油效果大体上逐步降低;在发动机转速2 000r/min,pme=0.2MPa工况,相同点火提前角时可较原机节油约5.8%,进气门早开早关策略使燃油消耗更低,且点火提前角可提前3°～6°曲轴转角。

连续可变气门升程系统对发动机燃烧和排放的影响

为了深入分析连续可变气门升程(CVVL)系统对增压直喷(TGDI)汽油发动机性能的影响,通过对典型工况点的台架测试,对比分析了可变气门升程对HC、NOx、CO、比油耗以及平均指示有效压力燃烧循环变动系数(COV-IMEP)的影响规律.结果表明,在各个转速下,COV-IMEP随发动机负荷增加而下降;低转速中等负荷时,COV-IMEP随气门升程的减小显著下降.HC随气门升程下降而下降,但下降幅度较小.NOx随气门升程下降显著上升,通过优化气门升程和推迟排气门正时机构相位角,可以有效抑制NOx的上升.利用CVVL系统的上述特点,在综合工况循环冷起动排放优化中,更多推迟点火角,加速三效催化器的起燃,而COV-IMEP保持在可接受的水平,从而大幅降低了排放水平.

具有升程异步开启及相位可变功能的连续可变气门升程机构的设计

基于某型汽油机开发一种机械式具有升程异步开启及相位可变功能的连续可变气门升程机构,在控制转角0~201°范围内,可实现进气门升程可在0.3~8.6 mm的范围内连续可调,气门开启持续期在100~210°之间变化,气门升程由大升程至小升程调节时,可实现升程工作相位相应提前0~54°。通过设计气门升程调整机构,对差异不符合要求的气门升程进行调整,保证了生产时所有气门升程的一致性控制在±3%以内。

一种凸轮直驱式气门连续可变升程机构的设计

由于日益严格的排放和油耗法规要求,连续可变气门升程技术作为汽油机目前最有前景的技术之一,对节能环保,提高能源利用率有着重要意义。本文以本田的VTEC系统、宝马的Valvetronic系统和菲亚特的Multi-Air系统为例,简述了可变气门升程的实现方式,并提出了一种基于凸轮直驱式气门的连续可变气门升程机构设计,对提高汽油机的热效率、改善汽油机的综合性能有着重要指导意义。

宝马第三代连续可变气门升程技术浅析

本文重点介绍了宝马汽车发动机第三代可变气门技术的结构特点和工作原理。与第二代结构相比采用新型的电子元件,提升了气门控制的响应时间,改善发动机的经济性和动力性。

汽油机连续可变气门升程技术分析与研究

随着油耗法规的逐步严格,国家对于汽车节能减排的要求不断提升,追求汽油内燃机更高的热效率是行业内技术开发的主要方向,连续可变气门升程技术是解决方案之一。连续可变气门升程可以满足汽油机外特性高功率需求,又可以实现汽油机小负荷低油耗的目标。阐述了电液式UniAir、电机械式Valvetronic汽油机连续可变气门升程技术路线的原理、结构形式、技术特点,为这方面研发工作提供参考。

可变气门升程下汽油机缸内气体流动特性的研究

在一台4气门可视化光学发动机上,研究了可变气门升程下缸内气体流动特性。研究结果表明:发动机采用不同气门升程,在不同转速下,数值模拟的缸内流场分布与采用激光粒子图像技术测试而获得气流速度场结果吻合良好。发动机在采用最大气门升程为1.7 mm的低气门升程型线下可以产生较强的湍流,尤其在进气行程,其湍流强度是发动机采用最大气门升程为6.8 mm大气门升程曲线时的两倍。进气初期气门阀座处气流速度最高,且随气门升程的降低和转速的提高,气门阀座处气流的速度都有大幅上升;最大气门升程为1.7 mm,发动机转速为960 r/min时,气门阀座处最大速度达到了140 m/s。在低气门升程下,压缩终了的湍动能最大值较高,且湍动能分布更加均匀。

可变气门升程对4气门直喷汽油机缸内气流运动特性的影响

在一台光学可视化4气门直喷汽油机上,利用粒子图像测速(PIV)测试系统对不同最大气门升程(Maximum Valve Lift,MVL)下缸内流场的变化规律进行试验研究,并通过循环分析法对不同的曲轴转角下涡流比以及高、低频湍动能等参数进行分析.结果表明,MVL为1.7,mm在距离上止点不同的测量面上,流动都以大尺度逆时针旋转的强涡流形式存在,并具有较长的保持期.较高的MVL下缸内流场以小尺度双涡结构存在.MVL为1.7,mm各测量平面的涡流比及高、低频湍动能在任一曲轴转角下均高于MVL为4.0,mm和6.8,mm,并且在压缩末期时,MVL为1.7,mm产生湍动能达到MVL为6.8,mm的2倍,有利于直喷汽油机的燃油雾化混合及火焰传播.

Nu系列2.0L连续可变气门升程发动机的开发

2012年,Hyundai汽车集团推出1款采用连续可变气门升程(CVVL)机构的发动机。该发动机是专为中型轿车设计的直列4缸2.0L汽油机,具有燃油耗低、性能高及响应快的特点。CVVL机构是一种6连杆机构,具有结构紧凑和坚固耐用的优点。相比传统机型,CVVL发动机的燃油经济性提高7.7%,最大功率提升4.2%。生产CVVL发动机最具挑战性的问题是发动机各气缸气门升程的偏差。为了调整气门升程的偏差,设计了气门顶垫片和调节螺钉。通过测量气门顶部高度和凸轮支架总成的蹄形升程,选择垫片厚度。调节螺钉是调整气门升程偏差的辅助装置。开发了适用于CVVL发动机工厂装配线的气门升程偏差诊断系统,并用测试装置直接测量气门升程。该诊断系统位于配气机构装配台后,可以实时监测气门升程的变化,并给出装配系统的快速反馈。

可变气门相异升程4气门汽油机稳态流动特性

4气门汽油机在双进气门全开的情况下只存在滚流,当关闭其中一个气门后会得到较强的涡流,但流通能力比双进气门全开差.提出可变进气门相异升程概念,研制了可变进气门相异升程凸轮轴.使汽油机在双气门全开的过程中不仅存在滚流,而且在流通能力基本不变情况下得到较强涡流,综合表现出斜轴涡流特性,并可通过调整进气凸轮相异角实时改变两个进气门的升程差,满足汽油机不同工况对缸内大尺度气体运动的不同需求.试验表明:在不同相异角、相同凸轮轴转角下,流通系数变化不大;相同凸轮轴转角下,涡流比、滚流比和无因次斜轴涡流比随着相异角的增加而增大,斜轴涡流倾角随着相异角增加而减小;进气过程中产生两次方向相反的涡流和斜轴涡流.

一种连续可变气门正时及升程的凸轮设计概述

随着科学技术的推广运用以及发展,我国的技术人员加强了对于可变气门正时及升程技术的研究以及运用,并以此为核心实现了对于凸轮结构的设计以及构造,从而促进了无级式机电一体化的发展,并由此促进各项经济利润以及社会效益的取得。本文基于此,着重分析探讨可变气门正时及升程技术的内涵,并对该技术中凸轮设计进行分析,希望由此促进相关行业的稳步发展。

可变气门升程对涡轮增压缸内直喷汽油机缸内流动特性的影响

采用数值模拟方法对不同最大进气门升程(MVL)下涡轮增压缸内直喷汽油机缸内气体的流动特性进行分析,以掌握变气门升程对缸内流动的影响规律.结果表明,MVL的减小使过进气门中心线的纵截面内的顺时针滚流增强,在120°,CA时刻,MVL为7.7,mm时截面内气体流动以逆时针滚流为主,而MVL为1.0,mm时截面内气体流动以顺时针滚流为主;低MVL有利于进气初期缸内滚流比的提高,而在进气后期及压缩过程中,MVL为1.0,mm时缸内滚流比明显低于MVL为7.7,mm和4.0,mm时的缸内滚流比;随着进气门升程的减小,湍流强度第一个峰值明显升高(MVL为7.7,mm时峰值为0.54,而MVL为1.0,mm时峰值达1.03),但小MVL条件下湍流强度衰减较快,在压缩末期3种MVL下的湍流强度差别较小.

常见连续可变配气正时及气门升程控制系统详解

一、相位角及其功用 进、排气门相对于上、下止点早开、晚关的四个角度叫做进、排气相位角。它们的取值关系到增大进气充量、减小换气损失和阻力等性能的优化。图1为用于表示四个相位角的相位图，在一定条件下使发动机充气效率最大的相位角称为最佳相位角。

无级可变气门正时及升程的新型凸轮

提出了一种简单而实用的新型凸轮结构,对此凸轮各区段的结构和功能作了详细说明,阐述了凸轮各区段之间过渡曲面连续性等级的选择依据,并对此凸轮的初步试验情况进行了介绍.这种新型凸轮结构可以实现连续可变气门正时和气门升程,适应了无级式机电一体化可变气门正时和可变气门升程机构的发展趋势.

485Q汽油机可变气门升程系统优化研究

在分析485Q汽油机可变气门升程系统的工作原理、机构的基础上,分别对摇臂、凸轮等部件的结构参数以及低速和高速进排气凸轮的加速度曲线的分析和优化,为提高485Q汽油机燃油的经济性,增强其动力性能,降低CO、HC等废气污染物的排放奠定了坚实基础。