发动机气门与座圈强化磨损试验系统的开发与研制

介绍了一种自制的发动机气门与座圈强化磨损试验系统的组成和功能,该试验系统由配气传动系统,高温系统,控制系统,润滑系统和冷却水系统组成,可在短时间内快速获得气门与座圈的磨损下沉量.该试验系统可进行气门与气门座圈材料、硬度的匹配试验,可研究工作参数对气门与座圈磨损寿命的影响,可研究气门与座圈摩擦副的摩擦学性能.利用该试验系统进行某型号发动机气门与气门座圈多方案匹配磨损试验,选出了最佳匹配方案.     

可变气门机构技术的发展与动向

可变气门机构现已几乎成为车用汽油机的标准配置，对提高发动机效率及降低发动机排放正在发挥较大的作用。介绍了可变气门机构的种类及结构，并较为详细地描述了可变气门机构的发展过程和采用的新技术，以及在不同时期对提高发动机性能所作出的贡献，也阐述了可变气门机构技术未来的发展动向。     

带有可变气门正时和升程的新一代V8发动机的开发

介绍了为Infiniti FX50车开发的新款5．0L V8发动机VK50VE。VK50VE发动机配备了能够对气门正时和升程进行连续控制的机构,即可变气门正时和升程（VVEL）机构,以及对进、排气凸轮轴都能控制的液力可变气门正时控制系统,即双可变气门正时控制（D—VTC）系统。与之前用于FX45车的VK45DE发动机相比,这款新型发动机能够在节气门全开时获得较高的动力性,同时提供更佳的燃油经济性。另外,通过VVEL和D-VTC优化气门正时,这款发动机的排放性能较之VK45DE也有所改善。介绍了VK50VE发动机的技术特点,以及新近为改善带有VVEL和D-VTC系统的废动机性能而开发的控制技术．     

具备相位可变功能的机械式连续可变气门机构的开发

已开发出可广泛应用于车用发动机的新型气门相位及升程／持续角连续可变机构。新机构可在发动机运行过程中同时、连续改变气门相位和升程,以及气门开启持续角。多体动力学模拟定向研究预测到在初始设计阶段没有预见的问题,在未经试验的情况下改善了该机构的性能。单缸机气缸盖上的原型机成功运转至发动机转速7000r／min,达到了目标发动机转速范围。介绍该新型机构的开发过程及设计方案。     

气门装调小窍门2则

进、排气门（气阀）是安装在柴油机气缸盖上的极其重要的运动部件之一，其工作条件十分恶劣，承受着很高的热负荷和冲击性机械负荷及燃气腐蚀。气门与气门座、气门导管、气门弹簧、气门锁夹及锁夹套共同组成气门机构，其中任何1个部件发生故障都要拆装气门以便检查或更换，所以，拆装气门是柴油机检修和处理故障过程中的1项经常性的工作。     

气门旋转机构在柴油机上的应用

柴油机的进排气主要由气门的开闭来完成,气门设计的好坏直接影响到柴油机性能.因气门工作环境恶劣,所以对气门优化设计尤为重要.在气门的结构组件中,增加气门旋转机构,使气门均匀受热,减少气门与气门阀座密封面的积炭和磨损,防止漏气、卡死等现象,可提高气门与气门阀座的寿命.     

Hyundai汽车公司连续可变气门升程汽油机的开发

开发了一种采用连续可变气门升程（CVVL）机构的汽油机。这一CVVL机构是韩国Hyundai汽车公司设计的，其特点是结构紧凑。CVVL汽油机的高度没有增加，因而可与基本型汽油机使用相同的车辆罩盖型线。基本型汽油机不采用CVVL技术，除气门系统外，其他发动机规格均相同。CVVL机构基于6杆机构设计，虽然在气门升程相同时，CVVL汽油机气门机构的摩擦高于基本型汽油机，但与Hyundai汽车公司生产的其他汽油机相比仍具有竞争力。与基本型汽油机相比，CVVL汽油机的燃油耗减少了5％以上，这主要得益于泵气损失和摩擦的减小。6杆机构具有较低的气门开启持续期一升程比，这对减小泵气损失有很大益处。新开发的CVVL机构拥有良好的动力学特性，并且气门升程曲线随发动机转速的变动最小，在标定转速相同的情况下，与基本型汽油机相比，CVVL汽油机的最大功率增加3％以上。CVVL汽油机在采用延迟点火冷起动之后的怠速运转很稳定，而延迟点火确保了催化剂快速加热。     

大功率柴油机和气体机可变气门技术

针对大功率发动机和燃气机,为提高进气控制的灵活性ABB涡轮增压系统有限公司提出了一种新型可变气门正时系统.介绍了这种可变气门正时系统的设计、试验和市场应用潜力的预期.     

多重链路连续可变气门动作和升程系统的研究

应用多重链路机构开发出一种新型可变气门动作和升程（VVEL）系统。该系统可在从极小动作角和升程到较大动作角和升程的宽广范围内连续改变气门的配气正时角和升程。这种能力具有改善燃油经济性、功率输出、排放和发动机其他性能参数的潜力。采用VVEL系统获得的气门升程特性包括多重链路机构的摆动运动特性和摆动凸轮轮廓。采用多重链路机构,摆动凸轮的角速度在气门升高期间发生变化,但气门升程特性包括缓慢倾斜上升区段和急剧升高区段2个部分,这与常规发动机相同。根据系统基本原理概念模型和样机系统验证的模拟仿真数据,描述了多重链路VVEL系统的机械特性和所获得的性能水平。     

适用各种发动机设计的可变气门配气相位技术

现代汽油机借助可变气门配气相位技术可获得更大的扭矩和更高的功率,同时降低燃油耗,并减少有害物质排放。迄今为止,只有双顶置凸轮轴发动机才能在整个运行范围内展现出这些优点,并只有在这种情况下才有可能改变进、排气门重叠角。而今,Mahle公司采用新颖的可变凸轮相位技术,可使可变气门配气相应技术应用于所有的发动机结构设计。     

无氢类金刚石碳覆膜在车用发动机气门挺杆上的应用

涂覆了无氢类金刚石碳（DLC）覆膜的气门挺杆已在日产汽车公司的V63L汽油机上装车应用。叙述了在发动机机油润滑条件下DLC覆膜的摩擦特性，以及无氢DLC覆膜的密合强度。根据试验结果确认，作为一种新型表面处理工艺，无氢DLC覆膜能实际应用于发动机气门挺杆等零部件，并有效降低零部件的摩擦损失。     

发动机气门及其材料利用技术

作者根据自己从事气门技术工作２０多年的经验，针对气门技术开发的科学合理性问题，介绍了气门的各种形状特点、气门的材料选择及不同表面的改性技术、气门的使用环境和性能要求，指出对气门的各个部位所提出的性能要求是极其复杂的，同时还介绍了用有限元法对气门落座时产生的应力进行分析所取得的结果，对气门寿命的评价及今后的气门发展动向。     

柴油机气门表面处理技术的改进

对柴油机进排气门表面进行复合陶瓷强化处理,可以提高气门耐磨性、耐高温和抗氧化腐蚀能力,大幅度延长气门的使用寿命,减少故障发生。本篇文章介绍了复合陶瓷气门的性能特点、工艺加工过程,以及应用的效果。     

座合面经强化处理的气门的耐磨性

柴油机气门工作在复杂的摩擦条件下，在有些机车用柴油机上，气门的更换率高达６０％－６５％，为了延长气门的使用寿命，本文在研究新气门和修复气门质量并对其机械性能和耐磨性进行了评定的基础上，对进气门用的２０ＸＨ４ΦＡ号钢，排气门用的４５Ｘ１４Ｈ１４Ｍ２Ｂ号钢以及强化气门锥面用的堆焊料ПГ－１２Ｈ－０１和Ｂ３Ｋ作了比较分析，并得出相应的结论。     

关于大中型柴油机排气门和气门座磨耗的基础研究：落座部的相对滑动分 …

通过采用开发的简易磨耗试验机，对排气门和气门座进行磨耗试验的结果表明，气门和气门座在冲击载荷作用下，在落座面上产生微小的相对滑动是导致发生磨耗的主要原因。磨耗值值的大小取决于滑动量的多少。落座面上的摩擦系数和落座时的接触位置对滑动量有显著影响。在试验机上对气门和气门座试片进行１５０万次冲击循环试验结果表明，在正常接触状态下，气门和气门座的磨耗均极小、但在偏心接触时，磨耗量就急剧增大。     

连续可变气门升程汽油机的管理系统

连续可变气门升程汽油机可按发动机转速优化气门升程和凸轮相位,以减小泵气损失,改善燃油耗和提高最大扭矩。为低燃油耗高功率发动机开发了一种能兼顾驱动性和低排放的新型控制系统。通过选用主从控制的新颖吸入空气管理系统可达到较低的燃油耗和良好的驱动性。为控制怠速,设计了新的、具有协同控制的二自由度滑模算法的控制器。该控制器可改善怠速稳定性,实现较低的怠速转速。为减少冷起动工况下的排放,开发了I—P控制与滑模控制算法相结合的点火定时控制系统。这样可使发动机转速平稳地达到目标值并促进催化转化器的激活。为减小各气缸间空燃比不一致的影响,利用具有扩展乎d调制算法的滑模控制机理,设计了一种新的优化控制器。通过将此控制器用于二次氧反馈,可精确控制催化器后氧传感器的输出,改善催化转化效率。利用这些新技术,可同时实现低的排放和好的驱动性,而不影响连续可变气门升程发动机独特的低燃油耗和高输出的优势。     

内燃机气门间隙检查与调整规律性研究

通过对不同机型、不同发火顺序、气门排列不同的内燃机气门间隙检查调整的分析,归纳其规律性,得到简单易行的气门间隙调整方法.可应用在实验教学或实际工作中.     

极限值中速试验机的设计与应用

本文介绍的极限值发动机(EVE)是一种独特的缸径为200mm、专门用于试验研究的中速试验机,其基本结构设计成可满足高负荷和易于接近燃烧室的需要。电空系统的采用扩展了发动机的能力,使之可以实时修改若干参数,能够快速改变气门定时、增压空气参数、排气背压以及燃油喷射参数。在2001年CIMAC会议上首次介绍了该单缸试验机,在2004年CIMAC会议上介绍了其首次运行试验情况。其后,在赫尔辛基理工大学的内燃机实验室完成了几种不同的发动机试验。这些试验导致了发动机和辅助系统的某些修改,使其实用性、运行可靠性和安全性得到提高。在首台样机试验和经验基础上推出了一种全新的第二代气门系统。该系统是与坦佩雷理工大学液力与自动化研究所合作研制的。新的气门装置有两个致动器(原先的系统采用4个),而且发动机机油用作液压流体。高速控制系统重新编程,以充分发挥气门系统可控性的优势。为了产生与产品发动机相似的燃烧室条件,更换了气缸盖和喷射系统。在本文中将介绍该发动机目前的运行状态,其中着重介绍试验发动机的试验结果和运行结果。特别令人感兴趣的是电子-液压气门系统、发动机控制系统和辅助系统。文中将对气门运行数据(诸如开/关点和速度、气门升程、可调气门重叠角和各种运行模式)、增压空气压力和温度限值、燃料喷射系统性能、冷却系统参数以及测量系统与测试仪器逐一进行介绍。另外,还将介绍一维模型的结构,该模型用于许多方面,本文介绍其在支持实验室试验或在设计、评估未来发动机研究工作中具备的优势。     

发动机气门的新材料

在分析现用柴油机进排气门的常用材料的化学成分，高温强度和耐腐蚀性的基础上，研究推出了Ｔｉ合金和陶瓷等适合用于气门的新材料。介绍了这两种新材料的特性，使用温度极限，化学成分及存在的缺点，并附有详细的图表。     

排气门用低镍耐热合金的开发

作为具有高耐热性的气门材料，迄今为止，都是将镍基超耐热合金NCF30t5（30Ni-15Cr）用于量产汽车，而将镍含量更高的超耐热合金NCF440（70Ni19Cr）用于高功率的高速发动机。然而，由于NCF440的镍含量较高，因而它要应用于量产车就须降低其成本。因此，开发了一种新的资源节约型的低成本镍基耐热合金NCFS015，其镍含量比NCF440的低，但具有相似的高温强度和耐磨损性。