新型发动机连续可变气门装置原理及分析_耿爱农

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1、第37卷第2期广西大学学报:自然科学版Vol．37No．22012年4月JournalofGuangxiUniversity:NatSciEdApr．2012文章编号:1001-7445(2012)02-0277-07新型发动机连续可变气门装置原理及分析耿爱农，李辛沫，张承涛(五邑大学机电工程学院，广东江门529020)摘要: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

2、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0～7.825mm，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。关键词:发动机;连续可变气门技术;液压驱动气门;仿真分析中图分类号:TK413.4文献标识码:ATheprincipleandanalysisofanewcontinuouslyvariabl

3、evalvetrainforSIengineGENGAi-nong，LIXin-mo，ZHANGCheng-tao(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，WuyiUniversity，Jiangmen529020，China)Abstracts:TheprincipleandrealizationofanewcontinuouslyvariablevalvetrainisproposedtomeettherequirementofairintakeofSIengine(spark-ignitionengine)atva

4、riousoperationloads．Theintakevalveisdrivenbyhydraulicactuation，whereaphase-modulatedcamshaftandanadjust-ablevalveliftcontrollerareusedforcontrollingitstimingangleandlift，respectively．Hencethevalvetimingandliftareinfinitelyvariablewithintheworkingrange．Amathematicalmodelofthetrainformot

5、orcycleenginewasbuiltforsimulation．Theresultsshowedthattherangeofadjustableintakevalveclosing(IVC)andintakevalveopening(IVO)were16～44℃Aand8～14℃A，re-spectively，andforthevalvelift，0～7．825mm．Theoptimizedengineoperationrangewasherebyexpandedandtheengineperformanceatmidandlowload/speedcanbe

6、improved．Thisstudyre-sultscanalsobefurtherappliedforthedesignofthrottle-freemotorcycleengine．Keywords:engine;continuouslyvariablevalvetimingtechnology;hydraulicactuatedvalve;simu-lation传统的发动机配气机构参数是不可调节的，只能保证发动机在标定工况的狭窄范围内性能最优，却不能充分顾及发动机在中小负荷和中低转速区的性能，而这恰恰是机动车的常用工况区域。随着环保及节能的呼声日渐增高，研发能

7、适应发动机不同工况的配气机构愈发重要和紧迫。在此背景下，各种可收稿日期:2012-02-04;修订日期:2012-02-26基金项目:广东省教育部产学研结合资助项目(2008B090500229)通讯联系人:耿爱农(1961-)，男，广西北海人，五邑大学副教授;E-mail:wyu487@126.com。278广西大学学报:自然科学版第37卷［1-3］变气门技术应运而生，像日本本田公司推出的VTEC系统、丰田公司开发的VVT-i系统和德国宝马公司提出的VANOS系统等等，这些系统现已成为可变气门技术领域的典范。然而，上述系统乃针对汽车发动机而设计，技术虽然成熟但