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。

新型发动机连续可变气门装置原理及分析

为了适应发动机不同工况对进气系统的要求,提出一种新型连续可变气门装置的原理及实现方法。新装置以液压作为驱动进气门运动的动力,其特色在于采用可控转角的调相凸轮调控进气门的相位、采用可控升程的气门升程调节器调控进气门的升程,据此实现发动机配气相位及气门升程的连续无级可变。对一台采纳新型配气机构的摩托车发动机进行了数学建模及仿真分析,结果表明:发动机进气迟闭角(IVC)的调节范围可达16～44℃A,进气早开角(IVO)的调节范围可达8～14℃A,进气门升程h调节范围可达0～7.825 mm,由此将配气机构的最佳适应范围拓宽至常用工况区域,从而有利于改善摩托车在中小负荷和中低转速区的性能,并为研制无节气门汽油机奠定了设计基础。

四连杆连续可变气门驱动机构的结构设计和试验分析

提出了一种机械式四连杆连续可变气门驱动机构,并完成了结构布置设计和第二凸轮型线设计。针对该连续可变气门驱动(CVVA)机构样机进行了试制安装,并在试验台上成功地运转到7200 r/min,通过对不同控制轴转角下的气门升程和加速度进行测量分析,结果表明该CVVA机构能达到预期的设计目标。

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。

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。

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。

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。

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。

电液连续可变气门液力挺柱部分设计原则分析

液力挺柱部分设计不合理,会出现振荡次数过多、到达稳定状态时间过长、升程超调量过大等问题。为优化液力挺柱部分,通过构建液力挺柱部分的简化数学模型,利用Matlab软件,定性分析了其设计原则。得到的主要设计原则如下:1.液压活塞与气门的总质量(m)、气门弹簧刚度(k)、液力挺柱部分的阻尼(c)三个参数之间应满足0<c/(2√km)<1;2.m越小越好;3.在满足气门能够快速回位的前提下,k越小越好;4.c的取值则应同时考虑缩短调整时间(t_(■))并避免气门与发动机活塞相撞,最终得到c能够取值的最大与最小值。

采用连续可变气门正时控制的发动机效率研究

针对不同负载条件下发动机循环输出效率较低问题,设计了连续可变气门正时控制系统,并对其输出效率进行仿真验证。创建了节气门控制和连续可变气门正时控制P-V简图,分析各自工作过程。建立不可逆条件下发动机循环效率方程式,比较节气门控制和连续可变气门正时控制的发动机输出效率表达式,并且给出了发动机燃油经济性计算方程式。采用仿真实验对发动机不同负荷情况下的输出效率进行仿真验证,与传统节气门控制的发动机输出效率进行比较。结果显示:不可逆性条件下发动机输出效率较低,在满载条件下,发动机采用节气门控制和连续可变气门正时控制,输出效率差别不大;在小负荷条件下,采用节气门控制的发动机,输出效率较低,而采用连续可变气门正时控制的发动机,输出效率较大。不可逆性对发动机工作循环的输出效率产生强烈影响,在小负荷条件下,采用连续可变气门正时控制,能够节约发动机燃油的消耗,并且随着膨胀比指数的增大,输出效率就会降低。

某连续可变气门升程机构的解锁功能优化设计

为了优化一种轴套轴式连续可变气门升程机构的解锁特性,通过系统分析机构解锁工作过程,对影响解锁特性的解锁运动与绕轴转动分别进行建模计算。根据计算结果,优化了机构的锁销间隙和解锁信号设置。结果表明,增大锁销间隙与采用斜率解锁信号能够明显改善解锁卡滞现象;锁销间隙在0.5°~0.7°之间,采用斜率小于1500的Slope解锁信号后,机构各油温下均能顺利解锁。计算结果得到了实测结果的验证。提出的解锁功能优化设计方法,能够在类似的叶片式液压马达系统中推广应用,能为此类系统的解锁特性研究和关键参数定义提供较大便利。

实时连续可变配气系统设计研究

如果希望发动机在高低速情况下都能正常、高效地工作,就必须对配气系统做实时调整。从上世纪80年代开始,各大汽车厂商和研究机构纷纷推出各种类型的"可变气门正时"和"可变气门升程"技术。但这些技术中,大多存在着不能连续柔和工作的缺点,或者结构太复杂。本文中使用特别设计的异形凸轮和轴向可动凸轮轴(或轴向可动凸轮组),配合传感器、ECU达到实时、全程可变气门正时和升程。

DVVT对发动机中低转速性能影响的仿真研究

介绍了调节进、排气可变气门正时(VVT)角度对发动机性能的影响。该试验在发动机转速为1 500r/min、全负荷的工况下进行。应用GT-Power仿真软件建立发动机模型,通过模拟仿真来分析进、排气VVT角度变化对发动机的燃油消耗率和扭矩的影响。研究结果表明:恰当的VVT角度能够调节气缸内残余废气量,提高汽油机充气效率。采用合适的仿真模型能够快速地找到性能最优的VVT组合,减少实际工作过程中的台架标定工作量。

捷豹/路虎Ingenium I63.0L汽油发动机与轻混MHEV技术介绍（一）

一、连续可变气门升程CVVL1.发动机机械概述Ingenium I6 3.0L汽油发动机是Ingenium(有资料翻译为"英杰力")系列发动机的最新成员,这款直列6缸发动机采用了多种创新技术,这些技术有助于提高性能和降低排放。

华晨中华V7 纯正宝马血统

作为M8X平台的首款智能产品,华晨中华V7具备了纯正的宝马血统,全系搭载宝马授权生产的发动机,集双涡管增压、高精度直喷、连续可变气门升程、双连续可变气门正时等技术于一身,最大功率150千瓦,最大扭矩280牛·米,由此创造出同级车型百公里8.7秒的最快纪录。

Hyundai公司新一代1.8L汽油机

Hyundai公司开发出1款新型1.8 L汽油机,以替代紧凑型及中型轿车上的老机型。该汽油机首次被配装在2011年亮相北美市场的Hyundai公司新款Elantra汽车上。通过应用双连续可变气门正时系统,以及能获得中、低速大扭矩和高速大功率的两级可变进气系统,这一新机型实现了高动力性能和低燃油耗。此外,优化了下部结构件和进气系统零部件,与此同时,也十分重视减轻部件质量,以降低噪声水平。该汽油机符合美国特超低排放车和欧5排放法规。简要介绍了新一代1.8 L直列4缸汽油机(Nu汽油机),以及为提高动力性能、减少燃油耗、降低排放和振动噪声而采取的各种相关技术。

广本新雅阁发动机的i-VTEC系统(下)

3 油压回路 图8为VTC机油压力回路,其特点如下: ●VTC作动器在构造上采用了通常的叶片式皮带轮。 ●根据PGM—FI的ECU控制信号,VTC电磁阀将来自机油泵的油压按照点火延迟角室侧、点火提前角室侧分开,并控制为点火延迟角侧油压高、油压相同、点火提前角侧油压高等三种状态,在点火延迟角、保持、点火提前角之间进行调整,使链轮与凸轮轴之间的位置连续变化。

北京现代β发动机配气机构改进设计

配气机构是发动机的重要组成部分,文中对北京现代β发动机的配气机构进行研究分析,确定了基于宝马Valvetronic技术的改进设计方案。首先对发动机配气机构的主要零部件进行测量,确定基本设计参数;然后根据发动机的转速、功率等参数,结合国家标准、机械设计手册等资料,对具体零部件进行精确设计;最后将所设计零部件的数模进行总体装配,并进行运动学分析,结果表明可以实现气门升程量0.3～9.5mm之间的无级变化,为改进设计提供了充分的理论依据。