发动机的连续可变气门正时齿轮传动机构.doc

发动机的连续可变气门正时齿轮传动机构 Osama H. M. Ghazal1, Mohamad S. H. Dado2安曼大学机械工程系 摘要 连续可变气门（CVVA）技术为实现了高性能、高电位，低油耗和污染物减排提供了依据。为了更好实现（CVVT），各种类型的机制已经被提出并设计。这些机制在生产和提高发动机性能表现出显着的好处。在本次调查中新设计的齿轮传动机构，从控制进气阀开启（Ivo）和关闭（IVC）的角度进行研究。该控制方案是建立在任何转速下通过连续改变凸轮轴角度和曲轴转角之间的相来最大限度地发挥发动机制动功率（P）和燃油消耗（BSFC）的基础上的。单缸发动机是在一个给定的发动机转速模拟上由“莲花”软件来找出最大功率和最小油耗的最佳相位角。该机构是一个传动设计精确和连续控制的行星齿轮。这种机制有一个简单的设计和操作条件，可以改变相位角且没有限制。 关键词：机械设计；行星齿轮；可变气门正时；火花点火发动机；性能 引言 在内燃机中，可变气门正时（VVT），也被称为可变气门驱动（VVA），是一个广义的术语，用来描述在改变形状或时间内内燃机[ 1 - 6 ]气门升程事件的任何机制或方法。（VVT）系统允许解除持续时间或定时（各种组合）的进气或排气阀在发动机运行中的变化，这对发动机性能和排放有重要影响。装备有可变气门制动系统的发动机从该CON-straint中解脱出来，使性能在发动机运行范围[7-10]得到改善。 某些类型的可变气门控制系统，通过改变开阀时间和/或持续时间优化功率和扭矩。这些阀门控制系统的优化性能主要体现在低、中档转速。其他重点在提升高转速功率。其它系统通过控制气门正时和升程实现这两种优点。有许多方法可以实现，从机械装置到液压，气动和无凸轮系统[11-14]。液压系统有许多问题，包括温度变化引起的液压介质的粘度变化，液体倾向于像高速固体，液压系统必须仔细控制，需要使用功能强大的计算机和非常精确的传感器。气动系统因为其复杂性和压缩空气所需巨大能量，采用气动驱动发动机阀在所有可能下都是不可行的。无凸轮系统（或免费气门发动机）使用电磁，液压，或气动制动器以打开提升阀来代替。常见的问题包括高功耗，精度高，速度快，温度敏感性，重量和包装问题，噪声大，成本高，在有电的情况下操作不安全。Multiair系统（或UniAir）是一个在汽油或柴油发动机电液利用可变气门技术控制进气（无节流阀）的系统。该系统通过允许最佳的进气门开启时间，来达到完全控制气门升程和正时。 连续可变气门正时（CVVT） 首先，这个（CVVT）系统提供了独特的能力，使得在内燃机[15-17]中进气阀和排气阀能够实现独立控制。对于任何发动机负荷标准，进气和排气的时机可以被独立编程，发动机的性能可以在各种条件下优化。然而，如果气门正时可以独立地控制曲柄轴的旋转，然后在气门正时的极限情况下将提高汽车的燃油经济性和排放水平。这些系统用于像丰田，日产，本田和其他汽油发动机上。2010，三菱开发并开始大规模生产具有可变气门正时系统的4n13 1.8升DOHC I4世界第一的乘用车柴油发动机。 一个用于控制可变气门正时的高效机制的行星齿轮机构被提出来。该行星齿轮箱结构是一个可以提供很多优势的工程设计。一个优势是其独特的紧凑性和卓越的动力传输效率的组合。在行星齿轮装置的效率损失是每级只有3％。这种类型的效率，保证高比例的能量输入是通过变速箱传递，而不是浪费在变速箱的机械损失上。行星齿轮箱的布置的另一个优点是负载分布。因为传输的负荷多行星之间共享，扭矩能力大大提高。更多的行星系统中的更大的负载能力和更高的转矩密度。由于质量均匀分布，增加转动刚度，行星变速箱的布置也会创造出更大的稳定性。因此，在这项工作中，我们将提出一个新的连续可变气门正时发动机的行星齿轮传动机构的设计。 3．齿轮传动机构的设计 文本编辑已完成之后，用一张纸准备好模板。通过使用另存为命令复制的模板文件，并使用命名惯例预先通过刻划你的日记，你的论文的名称。在这个新创建的文件，突出显示所有的内容，并导入准备好的文本文件。你现在准备好你的论文风格。 3.1．描述 该齿轮传动机构是由机械工程系的Prof. M. Dado教授在约旦大学设计。这种机制保证了在内燃机的进气和排气时精确和连续的凸轮轴相位。通过凸轮轴和曲轴间相位角的变化改变发动机的转速，从而提高发动机的性能和排放。 如图1所示的机制是一个行星齿轮传动系统，由外部太阳齿轮（3），行星齿轮（2）由两个行星臂（1）进行组成，和一个内齿圈（4）与外部蜗杆齿与蜗轮（5）啮合连接到与发动机控制系统连接的步进机上。当步进电机轴是静止时，齿圈是固定的。这时曲轴与凸轮轴之间的速度比是恒定的。步进电机轴的旋转导致