发动机可变气门技术的设计研究进展

《发动机可变气门技术的设计研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、发动机可变气门技术的研究进展作者王立彪何邦全谢辉赵华(天津大学内燃机燃烧科学国家重点实验室)【摘要】介绍了国内外可变气门技术的发展状况。并根据气门控制参数的变化情况，对可变气门技术进行了详细的分类。结合目前典型的可变气门机构，对实现可变气门技术的途径进行了系统的阐述与评价。通过实例介绍了可变气门技术改善发动机性能及在实现汽油机均质充量压缩着火(HCCI)方面的应用。通过分析指出，叶片式可变凸轮轴相位机构是目前可行性较强的技术途径。主题词：发动机配气机构气门正时StudyProgressofEngineVari

2、ableValveTechnologyWangLibiao，HeBangquan，XieHui，ZhaoHua(StateKeyLabofCombustionofInternalCombustionEngine，TianjinUniversity)【Abstract】Devel0pmentofvariablevalvetechnologyintheworldisintroduced.Accordingtovariationofvalvecontrolparameters，variablevalvetechno

3、logyisclassifiedindetail.Combinedwithtoday’stypicalvariablevalvemechanism,approachestorealizethevariablevalvetechnologyaresystematicallystatedandevaluated.Withanexample,applicationofthevariablevalvetechnologytoimproveengineperformanceandthehomogeneouschargi

4、ngcompressionignitionareintroduced.Itispointedoutthroughanalysisthatthebladetypevariablecamshaftphasemechanismisamorefeasibletechnologyapproachatpresent.Keywords：Engine，Valvemechanism，Valvetiming1可变气门技术的国内外发展状况能源与环境问题是目前汽车工业所面临的2个主要问题。为了在提高汽油机燃油经济性和动力性的同时，满

5、足越来越严格的排放法规要求，从20世纪70年代开始，汽油机燃油电控技术逐步发展起来，至今已形成了以进气管多点顺序喷射为代表的较为成熟的汽油机燃油控制技术。与燃油控制技术相比，配气控制技术早期的研究进展比较缓慢，主要成果是在1985年以后取得的.，其发展历程如图1所示引。20世纪90年代，国外对可变气门技术的研究成为热点，开发出了一系列基于凸轮轴的可变气门机构，并且应用于车用发动机，其中可变凸轮轴相位机构应用最广。2O世纪9O年代中后期，开始研究无凸轮气门机构。其中，FEV、Aura、BMW、Ford[3]等分

6、别展开了电磁驱动式气门机构的研究；Ford、Lotus、Bosch[2,6]等分别展开了电液驱动式气门机构的研究。但是目前无凸轮的气门机构还处于研究阶段，未见到其大量应用于车用发动机的研究报道。我国从20世纪90年代逐步开始进行可变气门技术的研究。在90年代中期开发出了一种用谐波传动实现可变凸轮相位的机构，可实现小级差的多级调相[7]。2000年后，吉林大学、上海交通大学与长春汽车研究所等设计了一种液压张紧器式可变配气相位机构，可将气门在小范围内变化(进气门：提前15°(曲轴转角)，滞后13°(曲轴转角)[8

7、]；清华大学开展了电磁驱动式气门机构的研究；浙江大学对电磁驱动式气门机构进行了模型仿真研究。。但与国外相比，可变气门技术只是局限于试验室研究，还没有形成具有自主知识产权、可以广泛应用于车用发动机的可变气门机构。2可变汽门机构的分类按照控制参数的不同，可变气门技术分为以下2类。2.1可变气门正时(VariableValveTiming,VVT)可变气门正时即气门开启与关闭时刻可变。根据气门开启持续期的变化情况又分为2类：a.可变气门相位(VariablePhase,VP)，即在气门开启持续期和升程曲线不变的前提

8、下，同时改变气门的开启时刻和关闭时刻，如图2所示。b.可变气门相位与持续期(VariableEventTiming,VET)，即在改变气门正时的同时也改变了气门开启持续期，如图3[11]所示。2.2可变气门升程(VariableValveLift，VVL)此机构主要是改变了气门开启的最大升程，按照气门正时和持续期的变化情况又分为2类：a.可变气门升程与正时VLT(VariableLiftandTim