气门落座特性的数值模拟研究

本文采用多质量模型对某些柴油机气门的落座速度、气门冲击力和气门落座反跳现象进行了探讨，分析了它们随结构参数、凸轮型线和凸轮转速的变化关系．结果表明，气门机构的结构参数、凸轮型线及凸轮转速之间存在匹配关系， 此关系对气门落座特性有很大影响， 设计时要仔细选择．

全可变液压气门机构的气门落座特性

在BJ486EQ汽油机上开发了一种全可变液压气门系统(FHVVS),采用凸轮驱动和液压传动控制进气门开启和关闭,采用气门落座缓冲机构控制气门落座速度.建立FHVVS气门运动特性测试平台,采用激光位移传感器试验测量了FHVVS的气门升程.讨论了FHVVS的气门落座过程和特性,重点分析了两种气门落座缓冲机构的气门落座速度和反跳高度.结果表明:液压活塞侧面节流的气门落座缓冲机构显著降低了FHVVS的气门落座速度和反跳高度.与传统气门机构相比,FHVVS实现了气门平稳落座,且4缸汽油机的各缸落座特性均匀一致.

气门落座接触刚度试验方法研究

为分析气门实际落座过程中的刚度问题,用气门落座接触试验,分别测量气门静态接触刚度、模拟气门落座碰撞过程动态刚度和实际配气机构工作过程中动态刚度。试验结果表明气门落座过程是一个非线性过程,气门与座圈接触刚度不是定常值,而是随落座速度增大而增大。

全可变液压气门机构的气门运动特性

通过对全可变液压气门机构的气门升程和液压压力的试验测量,研究了全可变液压气门机构的气门运动特性.采用流通面积随气门升程可变的节流孔控制气门落座速度,分析了节流孔形状、最小节流面积和节流面积变化率等对气门落座过程的影响;采用单向阀通道降低液压系统内的液压流体的压力波动,保证了气门的平稳开启.通过对多种工况下气门落座速度的分析,得出气门最大升程对气门落座速度有重要影响,而发动机转速对气门落座速度的影响相对较小的结论.试验结果表明,通过合理匹配有关结构参数,全可变液压气门机构可实现气门平稳开启和平稳落座.

电液式可变气门系统的仿真与实验优化

利用AMESIM软件建立电液可变气门机构模型,以研究关键参数如电磁阀特性、液压缸直径、供油压力、油泵流量、蓄能器容积和进回油管直径等对气门升程特性的影响,结果表明,液压缸直径与进回油管直径存在最优值,分别为16和6mm。在此基础上建造了电液可变气门系统试验平台,对气门落座速度进行优化。结果表明,采用多脉冲信号控制使落座速度由1.43降至0.82m/s时,其所对应发动机转速由2 370降至1 497r/min,难以满足要求。利用单向节流阀进行节流可以使落座速度降至0.3m/s,但因回落过程一直存在节流损失,回落时间较长,与此对应发动机转速为1 130r/min。采用开关电磁阀与单向节流阀并联策略,可在有效降低落座速度的同时,缩短气门回落时间,在供油压力为15MPa,落座速度为0.3m/s条件下,该系统可满足柴油机2 500r/min工况的需求。

凸轮驱动式液压可变气门机构设计及运动特性

降低汽油机部分负荷泵气损失需要灵活的可变气门机构,凸轮驱动式液压可变气门具有较好的应用前景,但依然面临压力波动和气门落座速度难以控制等问题。本文中通过调节节流阀开度使0~4 800 r·min^-1的气门升程在0~8.2 mm范围内连续可变,仿真探究了活塞直径对压力波动和节流孔径对气门落座速度的影响,并据此确定了活塞直径和节流孔径,试验研究了液压油温度对气门运动特性和气门落座速度的影响规律。研究发现:适当增大活塞直径能降低系统工作压力并减小压缩波峰值,有利于降低压力波动,最终选取挺柱和气门活塞直径分别为17和14.5 mm,小于1.6 mm的节流孔径可使4 000 r·min^-1时的气门落座速度小于0.5 m·s^-1。转速不变,气门最大升程随节流阀开度的增大而逐渐降低;相同节流阀开度,转速越高气门最大升程越大,节流阀开度越大,不同转速时的最大升程差异也更大。节流阀全关,液压油温度对升程的影响很小;相同节流阀开度,随液压油温度升高,气门腔压力和气门最大升程逐渐降低。气门落座速度对液压油温度不敏感,不同温度的气门落座速度方差仅为4.9%。

电磁驱动气门机构控制策略初探

分析了实现电磁驱动气门机构软着陆的控制困难 ,提出了一个开环控制策略 ,通过调节线圈电流来降低落座速度。进行了一系列试验来探讨电流时序及其对落座速度的影响 。

电液VVA电磁阀电流驱动计算分析及试验研究

设计了3种电磁阀电流驱动,试验研究不同电流驱动对电磁阀响应性、阀落座速度、反跳高度的影响,并计算分析了各电流驱动对电磁阀能耗的影响,分析结果表明:电磁阀电流驱动对电磁阀响应性、能耗、阀落座速度及反跳高度等皆有重要的影响,较短的电流上升时间和较高的电流峰值会缩短电磁阀开启响应时间,但是也会增加电磁阀的损耗功率;较高的驱动电流峰值会使阀的落座速度和落座后的反跳高度增加,阀回位过程主要由电磁阀回位弹簧控制,较高的保持电流会使阀的关闭响应降低,保持电流对阀的回位冲击速度没有明显影响。

配气机构怠速噪声的动力学仿真分析及试验研究

以某直列四缸自然吸气汽油机为研究对象,论述挺柱直驱式配气机构怠速气门落座噪声的产生原因及其优化方法;应用配气机构专业分析软件AVL-EXCITE Timing Drive建立配气机构动力学计算模型并进行仿真计算;针对冷态和热态下不同的气门间隙优化凸轮型线的缓冲段高度以降低气门落座速度,从而降低气门落座冲击能量,达到降低气门落座噪声的目的。

小型柴油机配气机构动力学分析及优化

以某小型柴油机下置式配气机构为研究对象,利用有限元软件获得刚度参数,Creo软件建模并获得零件质量,应用Excite_TD软件,建立排气侧单阀系动力学计算模型,并对其动力学特性进行分析,对凸轮型线优化改进,改进后降低了凸轮挺柱体间的接触应力和气门落座速度,提高了配气机构的可靠性。

基于动力质量模型对气门失效的研究

随着对发动机性能的提高,气门工作条件也更加恶化。气门材料的选择必须考虑工况,考虑承受更高的机械负荷、熟应力和更强的化学腐蚀。文章以气门组机构单质量模型进行模拟计算,推出气门落座速度和加速度,降低对气门组件撞击,增加气门使用寿命。

液压可变气门系统压力波动的影响分析

针对液压可变气门机构实际运行中系统会产生压力波动,影响可变气门机构的工作性能这一问题,分析了压力波动产生的原因,并采取了有效措施减小压力波动。通过试验及AMESim仿真探究了气门弹簧刚度、气门活塞质量、节流孔径大小等关键参数对系统压力波动的影响。研究表明:当气门落座速度小于0.5 m/s时,增大薄壁孔径可以有效减小压力波动;增加气门弹簧刚度可以减小压力波动幅值;减小气门活塞质量有利于减小压力波动;增大气门活塞直径,压力波动幅值明显减小,最大可减小2.719 MPa;减小系统液压油总容积,可减少压力波动次数。