發(fā)動機全可變液壓氣門機構(gòu)氣門運動特性仿真研究.pdf

1、全可變氣門機構(gòu)（fully variable valve system，簡稱FVVS）可實現(xiàn)氣門最大升程、氣門開啟持續(xù)角和配氣相位三者的連續(xù)可變，對發(fā)動機的節(jié)能減排具有重要意義。FVVS能夠采用進氣門早關(guān)(EIVC)或進氣門遲閉(LIVC)的方式控制進入氣缸內(nèi)的工質(zhì)數(shù)量，從而取消節(jié)氣門，實現(xiàn)對汽油機負荷的調(diào)節(jié)。由于完全取消了節(jié)氣門對進氣的節(jié)流作用，這種無節(jié)氣門汽油機將大幅度地降低泵氣損失，使中小負荷時的燃油耗降低10％到15％。此外，全

2、可變氣門機構(gòu)可通過改善充量系數(shù)，提高發(fā)動機功率;通過發(fā)動機內(nèi)部EGR，減少有害氣體的排放。
　　為了開展對全可變液壓氣門機構(gòu)的進一步研究，本文研究了一種配氣凸輪驅(qū)動的全可變液壓氣門機構(gòu)(FVVS)。該機構(gòu)通過設(shè)置在配氣凸輪與進氣門之間的液壓氣門驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)使進氣門開啟，用泄油控制機構(gòu)釋放液壓系統(tǒng)中的油壓使進氣門關(guān)閉，并采用落座緩沖機構(gòu)控制氣門落座速度。由于采用了泄油控制機構(gòu)作為液壓系統(tǒng)的油控開關(guān)，不但降低了制造成本，而且克服了高頻電

3、磁閥頻響特性低的不足，為全可變液壓氣門機構(gòu)的進一步發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。
　　本文對該全可變液壓氣門機構(gòu)進行了有限元仿真計算，主要進行的工作有以下三個方面:
　　第一，根據(jù)全可變液壓氣門機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，使用基于有限元的ADINA仿真軟件，建立了全可變液壓氣門機構(gòu)的有限元仿真模型。完成了對本模型參數(shù)的設(shè)置，包括邊界條件、材料以及單元等。并完成了對全可變液壓氣門機構(gòu)中關(guān)鍵部件的簡化建模，且提出了簡化時的相關(guān)依據(jù)。
　　第二

4、，具體為通過上述有限元模型的仿真計算，得出了氣門最大升程、氣門開啟持續(xù)角以及液壓系統(tǒng)內(nèi)液壓壓力波動的仿真結(jié)果曲線，并對這些仿真結(jié)果進行了分析解釋。通過對模擬計算結(jié)果和試驗結(jié)果的對比，證明了模擬計算的正確性。模擬計算結(jié)果和試驗結(jié)果表明:FVVS系統(tǒng)可通過改變泄油相位角實現(xiàn)進氣門最大升程和進氣遲閉角的連續(xù)可變，完全達到了其設(shè)計目的。
　　第三，通過對全可變液壓氣門機構(gòu)中液壓壓力波動的仿真結(jié)果分析，結(jié)合理論知識，對提高液壓氣門機構(gòu)的最高