新型凸轮供油式电液可变气门系统的研究.pdfVIP

宜昌，2010年8月 2010年APC学术年会论文集 APC2010．63327 新型凸轮供油式电液可变气门系统研究 崔靖晨，齐鲲鹏，隆武强 (大连理工大学内燃机研究所，大连116023) 摘要：为了改善发动机的换气性能，本文设计了一套新型凸轮供油式电液气门驱动系统，该系统依据充分 利用发动机缸数和点火次序的思想，设计了独特的供油方式和驱动方式，使得该系统不仅能够实现可变进 (排)气门事件，还可以实现排气门二次开启事件。通过使用MATLAB／Simulink软件，以4缸发动机为例 对电液气门驱动系统的工作过程进行了建模和仿真。仿真结果表明，该系统在可变气门事件、发动机高速 下的系统适应性、气门落座缓冲等方面具有优越的性能。 关键宇：可变气f-j；电液式气门驱动：凸轮供油 可变气门技术可以优化发动机在不同转速 油器的设计和运行思路。发动机各缸总是按照进 下的换气性能，有效地降低车用发动机燃油消 气、压缩、做功、排气的顺序进行，而各缸进行 耗，并改善其排放性能【l2】。近年来，国内外研 进(排)气的顺序与发动机的点火顺序一致。若 究人员对可变气门技术进行了大量深入的研究， 将1缸的相对进(排)气门开启正时定义为0。曲 开发出多种可变气门系统，如机械式可变气门系 轴转角，则可得到4缸发动机的各缸进(排)气 统【31、电液式可变气门系统【铺】、电磁式可变气 门开启正时的相对关系如表1所示。 门系统[91、电气式可变气门系统lloJ等。其中，电 表1 4缸发动机进(排)气门开启正时的关系 液式可变气门系统是日前最具潜力的可变气门 系统。电液式可变气门系统大都采用共轨供油式 机构卜61，具有气门调节自由度大、落座速度可 调等优势。但是随着多缸多气门发动机的使用和 发动机转速的增加，共轨供油方式的弊端越来越 严重。对此，国内外研究人员开始尝试采用n轮 从表l中可以看出，各缸之问总是相差180。 供油式电液气门驱动系统【7声J。虽然这种系统通 来对进(排)气门进行驱动，而1缸与4缸之间， 过取消共轨管结构使得气门驱动过程不再受其 以及2缸与3缸之问总是相差360。来对进(排)气 限制，但是其研究大多处于初级阶段。 门进行驱动。在此理论基础上，本研究为4缸4 本研究设计开发了一种新型凸轮供油式电 气门发动机设计一个与发动机点火顺序和缸数 液可变气门驱动系统。该系统依据充分利用发动 相匹配的对置式凸轮．柱塞中压供油器(如图l所 机缸数和点火次序的特点，设计了独特的供油方 示)。其主要特征为：供油器的凸轮轴与发动机 式和驱动方式，采用凸轮．柱塞式中压供油器直 曲轴同步旋转，即每360。曲轴转角供油凸轮轴旋 接对气门驱动器提供液压油驱动气门的启闭过 转l周，而凸轮轴每旋转1周，左右两个柱塞以 程，不仅能够实现可变进(排)气门事件，还可 180。曲轴转角的间隔完成一次相同的上下运行， 以实现排气f1-次开启事件，并且在发动机高速 从而为4个气缸的气门驱动器提供液压油。 适应性等方面具有优越的表现。 1 系统工作原理与建模 1．1系统工作原理 1．1．1 系统供油方式 下面以4缸4气门发动机为例介绍本系统供 图1 4缸发动机对置式凸轮一柱塞式中压供油器示意图 3128宜吕，2010年8月 崔靖晨等： 新型凸轮供油式电液可变气门系统研究 1．1．2系统结构 通过关闭电磁