Nu系列2.0L连续可变气门升程发动机的开发

2012年,Hyundai汽车集团推出1款采用连续可变气门升程(CVVL)机构的发动机。该发动机是专为中型轿车设计的直列4缸2.0L汽油机,具有燃油耗低、性能高及响应快的特点。CVVL机构是一种6连杆机构,具有结构紧凑和坚固耐用的优点。相比传统机型,CVVL发动机的燃油经济性提高7.7%,最大功率提升4.2%。生产CVVL发动机最具挑战性的问题是发动机各气缸气门升程的偏差。为了调整气门升程的偏差,设计了气门顶垫片和调节螺钉。通过测量气门顶部高度和凸轮支架总成的蹄形升程,选择垫片厚度。调节螺钉是调整气门升程偏差的辅助装置。开发了适用于CVVL发动机工厂装配线的气门升程偏差诊断系统,并用测试装置直接测量气门升程。该诊断系统位于配气机构装配台后,可以实时监测气门升程的变化,并给出装配系统的快速反馈。     

连续可变升程气门机构的试验研究

在专用试验台上测试了机械式连续可变升程气门机构(CVVL)运动特性,测量了多个凸轮轴转速下进气门的升程、加速度和凸轮轴转矩等随偏心控制轴转角的关系.试验结果显示,最大气门升程和加速度、凸轮轴平均转矩和进气门开启持续期均随控制轴转角增加而增大;凸轮轴平均转矩随凸轮轴转速的增加而逐渐减小,驱动凸轮轴损耗的功小.改变控制轴转角可以使气门最大升程在9.7mm以下连续调节.     

两级可变式气门升程系统试验研究

可变气门升程系统能在发动机处于不同转速及不同负荷时匹配合适的气门升程,是解决发动机燃油经济性和动力性两者矛盾的核心技术之一。     

发动机可变气门升程技术浅析

可变气门升程技术能够实现在不同工况时为发动机匹配合适的气门升程,是改善发动机动力性能、提高燃油效率和减少有害排放的一种重要途径。介绍了可变气门升程技术的类型、实现途径及应用现状,分析了典型可变气门升程机构的结构及工作原理,并对其特点进行了比较。     

提高可变气门机构汽油机的效率

在VTEC机构的DOHC发动机基础上进行了改进，开发了VTEC－E，VTEC，DOHC VTEC三种较为理想的新系列，其主要性能及参数见表1，对于VTECE发动机，采用了缩短燃烧时间，提高着火性，规定稳定燃烧的极限及控制空燃比等技术，在低转速区域，用停止一个进气门工作来实现稀燃，降低了燃油消耗，在高转速区域，用四气门全部工作，实现高功率性能，VTEC发动机用改变进气正时和升程的办法，兼备低转速区域的大扭矩与高转速区域的大功率，DOHC VTEC发动机通过分别改变进，排气门正时和升程的,办法，同时实现高转速高功率与低转速大扭矩。     

机械式CVVL气门驱动机构的开发

基于某型汽油机开发了一种机械式连续可变气门升程(CVVL)机构.实验结果表明,该机构可实现气门升程在0.35～8.93mm之间连续调节,对应气门开启持续期104～250℃A,且机构运动稳定性好,没有气门升程曲线失真现象,机械损失优于原机气门驱动系统.     

可变气门发动机凸轮轴及滚子摇臂失效分析

针对可变气门(Variable Valve Actuation,VVA)发动机开发过程中发生的凸轮轴及滚子摇臂(RockerRoller Arm,RRA)失效,描述了失效发生的背景,并借助CAE分析和先进检测技术对失效系统进行了研究。CAE分析结果显示:高升程凸轮与RRA的最大接触应力超过了设计安全值;低升程凸轮起主要作用时,发动机转速不能超过4 000 r/min。探伤和显微结构研究显示,凸轮轴存在裂纹,低升程凸轮硬度不够。     

本田轿车可变气门控制系统的工作原理与检修

为了使发动机在高转速时能提供较大的功率,在低转速时又能产生足够的扭矩,现代轿车发动机广泛采用可变气门控制系统,他能根据发动机的运转状况而改变配气相位或气门升程。本田轿车可变气门控制系统能同时控制配气相位和气门升程。     

广本新雅阁发动机的i-VTEC系统(上)

广本新雅阁(2.4L)的i-VTEC系统是VTEC VTC组成的高智能化气门正时和气门升程电子控制装置,结构框架图如图1所示。VTEC系统可以控制发动机在低转速区域和高转速区域时的气门正时和气门升程;VTC系统能根据发动机负荷对气门相位进行连续控制(可变凸轮相位)。所谓i-VTEC系统就是融合了上述两项技术的新系统。通过VTEC对气门升程,VTC对气门重叠(进气门和排气门同时开启的状态)进行周密的智能化控制,从而使大功率、低油耗和低排放这三个具有不同要求的特性都同时得到提高。其排放达到了欧-Ⅲ标准。     

现代车用发动机可变气门正时和升程控制系统(一)--宝马"Valvetronic"、保时捷"Vario·Cum·plus"和本田"Nonthrottling"

发动机进、排气门是保证发动机工作性能可靠性、耐久性的重要零件,是专门对发动机充量交换过程的控制,其特性参数主要是三个:气门开启相位、气门开启持续角度(即气门保持升起持续的曲轴转角)和气门升程。这三个特性参数对发动机性能、油耗和排放有重要影响。通常将气门开启相位和气门开启持续角度称为气门正时。随着发动机负荷和转角的改变,这三个特性参数(特别是进气门开启相位和开启持续角度)的最佳选择是根本不同的。 在传统的发动机中,由于这二个特性参数在运行过程中不能改变。过去往     

柴油机可变气门机构试验平台控制系统的设计

针对某船用柴油机可变气门机构试验平台设计了试验平台电子控制系统,具体设计分为控制单元、上位机、传感器和执行器四部分。根据系统需求选取了适合的传感器和执行器,并设计开发了电子控制系统的硬件电路及控制方法。结果表明:电子控制系统能够接收传感器信号,精确输出控制信号驱动电磁阀改变气门正时和升程,使得在凸轮额定转速186~425r/min范围内,气门关闭正时可变范围达到0°~70°曲轴转角,最大附加升程达到5mm;在凸轮最大转速550r/min下,附加升程亦能达到5mm,满足了试验要求。     

FIAT汽车的可变气门配气机构

发动机工作时,气门升程的运动规律可连续地改变,这为发动机的研究提供了新的选择可能性。本文总结了为实现配气相位和气门升程可变的发动机配气机构,在FIAT型汽车上进行的各项工作。在试验台上和行驶期间的所有试验都是卓有成效的。这一革新特别适用于每缸2、3或4个气门的顶置凸轮轴发动机。     

关键参数对电液可变气门升程规律影响的试验研究

基于自主研制的电液式可变气门系统研究了关键参数对气门升程曲线瞬时变化的影响,通过采用特征点来描述气门升程曲线的特征变化,为参数选取提供理论支撑。研究表明：进油相位对特征相位β_d和β_g的影响都存在临界值,且特征相位β_d和β_g随供油压力增大而提前;特征相位β_d不受泄油相位的影响,而泄油相位对特征相位β_g的影响存在拐点;特征相位β_d和β_g都随凸轮转速的增加而延迟。     

发动机新型全可变液压气门机构运动规律仿真

文章首先对设计的新型全可变液压气门机构进行工作过程的分析,然后通过AMESim软件对该机构进行气门运动规律的模拟仿真,最后通过仿真验证了该机构可以实现气门升程以及配气定时的全可变。     

可变气门系统的研究与发展

根据对气门正时、气门升程、气门开启持续期及气门动作速度等参数进行调节的方式 ,对发动机各种可变气门系统进行了分类 ,介绍了不同系统的组成、工作原理及其特点。     

一种连续可变气门升程机构的动力学仿真

设计了一种连续可变气门升程（CVVL）机构,气门升程可在0～9．5 mm连续可变,为该CVVL机构设计计算了凸轮型线和中间摇臂型线。利用GT‐Power对该机构进行了动力学仿真,结果表明：在所有气门升程下,气门具有相同的开启、落座缓冲段,气门动力学性能良好;凸轮与滚轮接触应力偏大,分析了应力偏大的原因,并指出优化方向。     

电液式可变气门系统的仿真与实验优化EI北大核心CSCD

利用AMESIM软件建立电液可变气门机构模型,以研究关键参数如电磁阀特性、液压缸直径、供油压力、油泵流量、蓄能器容积和进回油管直径等对气门升程特性的影响,结果表明,液压缸直径与进回油管直径存在最优值,分别为16和6mm。在此基础上建造了电液可变气门系统试验平台,对气门落座速度进行优化。结果表明,采用多脉冲信号控制使落座速度由1.43降至0.82m/s时,其所对应发动机转速由2 370降至1 497r/min,难以满足要求。利用单向节流阀进行节流可以使落座速度降至0.3m/s,但因回落过程一直存在节流损失,回落时间较长,与此对应发动机转速为1 130r/min。采用开关电磁阀与单向节流阀并联策略,可在有效降低落座速度的同时,缩短气门回落时间,在供油压力为15MPa,落座速度为0.3m/s条件下,该系统可满足柴油机2 500r/min工况的需求。     

摩托车用可变气门定时及升程调速机构

近年来可变气门定时及升程调速技术作为汽车发动机大功率、低油耗、低排放研究的重要一环,特别引人注目.在摩托车赛车上发动机向高转速、大功率化方向发展,但却有牺牲低中速区域的倾向;同时,以不降低高速输出功率、改善低中速输出功率为目标的可变气门定时及升程调速机构的开发也取得了进展.本文介绍已应用于日本铃木公司GSF400V型摩托车发动机上的VC(Variable Valve Contro1)系统.     

可变配气机构的种类、构造和未来动向

近年来，对发动机的高效率化（降低燃费、提高性能）和降低尾气排放的要求越来越高，作为手段之一的可变配气机构正逐步商品化。本文主要以配气相位可变方式和气门开启角、气门升程可变方式为中心，概述各种可变配气机构的开发目的和构造，并对其未来动向进行预测。     

减压气门运行参数对燃烧制动的性能影响

利用GT-POWER软件建立某型号天然气发动机模型,研究减压气门的运行参数(减压气门相位、气门升程以及气门包角)在单因素和多因素条件下对发动机燃烧制动性能的影响。结果表明,点火时刻为上止点前130°时,在上止点前40°前燃烧基本结束;随着气门包角的增加,制动扭矩不断增加;减压气门升程越大,制动扭矩峰值越大,但是减压气门的最大升程受压缩间隙的限制。