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《液压自由活塞柴油机无凸轮电液驱动配气机构设计与试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、液压自由活塞柴油机无凸轮电液驱动配气机构设计与试验研究2010年第4期液压与气动17液压自由活塞柴油机无凸轮电液驱动配气机构设计与试验研究刘??嘉,黄??英,张付军,赵振峰DesignandControloftheCamlessValveTrainforHydraulicFreePistonDieselEngineLIUJia,HUANGYing,ZHANGFu??jun,ZHAOZhen??feng(北京理工大学军用车辆动力系统技术国防重点学科实验室,北京??100081)摘??要:基于所开发的单缸液压自由活塞柴油机,通过对传统发动机配气机构
2、的改造,开发了无凸轮电液驱动配气机构。介绍了系统中液压驱动机构,执行器机构和电子控制系统的设计,并进行了初步试验。试验表明,该配气机构具有较原机更大的时面值,能够实现液压自由活塞发动机的有效换气,气门关闭的双脉冲控制方法可以减小气门落座冲击,同时也指出了执行器滞后可能引起的问题。关键词:自由活塞发动机;无凸轮配气机构;电子控制中图分类号:TK403;TH138??文献标识码:B??文章编———————————————————————————————————————————————号:1000??4858(2010)04??0017??04引言传
3、统发动机的配气机构是由发动机曲轴通过正时齿轮驱动的配气凸轮轴旋转,进而通过配气凸轮轴上的凸轮来驱动气门动作。这种气门机构气门的开启和关闭过程由凸轮轴上的凸轮型线来保证,气门开启和关闭时刻是通过曲轴与凸轮轴上的一对正时齿轮的准确定位来完成的。对于自由活塞发动机而言,由于其没有曲柄连杆机构,即没有了旋转机构,该种发动机配气机构的驱动和正时可以采用无凸轮驱动技术来实现。无凸轮配气机构主要包括电磁、电液和电气驱动3种形式。本文根据所设计的单活塞式液压自由活塞致压降与能量的降低。阀口处流体高速喷射,由伯努利方程可知,压力很快降低,漩涡区中心压力最低,低压
4、区对应气体体积比高的区域。本文进一步研究分析了进出口压力、开度对气穴流场的影响。在阀口开度及进口边界条件相同的情况下,增大出口压力或在阀口开度及进口边界条件相同的情况下,降低进口压力或在进出口边界条件相同的情况下,增大开度均有利于抑制气穴发生。阀体内的气穴对局部能量损失及流动噪声有直接的影响,因此,模拟流场的气穴现象对设计和优化阀可以提供丰富的信息。发动机(HydraulicFreePistonEngine,HFPE)的特点[1],开发了无凸轮电液驱动配气系统,可以灵活、单独、精确地控制气门的运动。———————————————————————
5、————————————————————————1??电液驱动配气机构设计无凸轮电液驱动配气机构原理图如图1所示。该机构是在美国DDC6V53发动机(以下简称原机)配气机构的基础上改进而成,保留了原机气门组、摇臂、推??收稿日期:2009??10??14??作者简介:刘嘉(1983??),男,回族,陕西宝鸡人,博士研究生,主要从事液压自由活塞发动机控制系统的科研工作。参考文献:[1]??DupontPhilippe,CasartelliEmesto.Numericalpredictionofthecavitationinpumps[J].Ame
6、ricanSocietyofMechanicalEngineersFluidsEngineeringDivision(Publication)FED,2002,257(2):825-833.[2]??高红,傅新,等.Numericalinvestigationofeavititingflowbehindtheconeofapoppetvalveinwaterhydraulicsystems[J].Jour??nalofZhejiangUniversitySCIENCE.2002,3(4):395-400.[3]??YakhotV,OrszagS
7、A.Renormalizationgroupanalysisoftur??bulence.I.basicTheory[J].JounralofScientificCompu??ting,1986,1(1):3-51.18液压与气动2010年第4期———————————————————————————————————————————————为f,则驱动气门的液压油的流量Q1计算公式如下:d1!??!s1-6??Q1=2f6010(L/min)??(5)2????根据上述流量计算公式,当液压缸柱塞最大升程s1,HFPE工作频率f和液压缸直径d1确定
8、时,配气系统驱动液压油的流量Q1也就相应确定。由于配气机构是通过HFPE产生的高压油驱动的,所以驱动系统所消耗的液压油流量直接影响到1.液压油源??2
