电控液压驱动可变气门机构的应用研究

在1台装备了自主开发的电控液压驱动可变气门机构的进气道喷射单缸试验发动机上,成功地实现了汽油机SI燃烧和可控自燃(CAI)燃烧。研究结果表明,采用自主研制的电液无凸轮轴气门机构能够实现可变气门定时及可变气门开启持续期;该机构在SI模式下能满足发动机的动力性要求且燃油经济性和CO,HC排放有所改善;通过排气门早关、进气门晚开策略,在转速为1 000 r/min、过量空气系数为1的工况下,进气门开启506~511°CA,排气门关闭242~278°CA气门正时范围内实现了CAI燃烧,CAI燃烧获得的最大平均有效压力可达0.395 MPa。     

排气道EGR策略对CAI燃烧过程影响的模拟研究

通过一维流体动力学软件GT-Power与化学动力学软件CHEMKIN联合模拟发动机循环,建立乙醇燃料排气道EGR模型,研究了发动机CAI燃烧的控制因素。分析了排气道EGR策略中的排气门晚关、进气门晚开和进气门开启时刻与排气门关闭时刻同时变化3种配气定时方案对EGR率的影响。由模拟计算可知排气道EGR策略对发动机缸内的换气过程、燃烧过程有强烈的影响。模拟结果表明:随着排气门逐渐晚关,EGR率增大,进气门关闭时刻缸内温度升高;进气门晚开策略中,EGR率受进气回流的影响较大;排气门晚关、进气门晚开同时变化策略扩大了CAI燃烧的EGR率范围;适当的EGR率有利于CAI燃烧的实现,EGR率过低或过高将导致失火和爆震,在不同的转速下EGR率的分布也不相同。     

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     

气门正时对增压式汽油HCCI发动机NOx和CO排放影响的初步研究

HCCI燃烧是一种新的发动机燃烧技术。文章研究了在不同的进气门和排气门最大开启点下,NOx和CO排放随气门正时变化的影响。结果表明,当排气门正时提前很多且增压压力和过量空气系数在增大时,NOx排放最低,而CO的排放最高。阐述了有效降低NOx和CO排放的方法。     

摩托车发动机气门的失效模式分析及改进措施

气门是发动机的重要零部件之一，工作时需要承受较高的机械负荷和热负荷，摩托车用发动机进气门的温度为300℃～500℃，排气门温度为600℃～800℃甚至更高，排气门开启时，高温燃气将以很高的速度冲刷气门及气门座。气门的开启和关闭过程中，气门杆部与气门导套之间的摩擦速度很高，气门头部要承受很大的落座冲击载荷以及燃气压力的静载荷。这种冲击载荷达到1．2Mpa或更高。     

非同步排气门正时对GDI汽油机缸内流场和工作性能的影响

利用三维CFD软件建立了某1.5T缸内直喷汽油机的模型,分析比较了在2 000 r/min全负荷时非同步排气门正时策略下缸内流场、燃油雾化和燃烧过程变化的规律。结果表明:采用非同步排气门正时,缸内流场与原机有明显不同。湍流动能呈现"三峰"变化,缸内的平均湍流动能均大于原机(排气门1提前20°开启时变化最大);相比原机,缸内气体的平均流速有所增加,提高了燃油蒸发速率,上止点时缸内混合气更加均匀,但也会使得缸内的残余废气质量增大。排气门1提前20°开启时,缸内的燃烧速度比原机略快,缸内最高燃烧压力增加了0.3 MPa,但温度比原机略低,因此氮氧化物的排放低于原机,CO与原机持平。排气门1延迟20°开启效果不明显。综合考虑,排气门1提前20°开启能提升原机的动力性和排放性能。     

内外EGR和喷油压力对柴油机低温燃烧的影响

在1台装有电液可变气门的单缸柴油机上,通过改变内外EGR策略和喷油压力,对柴油机小负荷工况下低温燃烧的燃烧特性和排放特性进行了试验研究。内部EGR通过排气门两次开启实现,发动机转速和喷油量分别固定为1 500r/min和20mg/cycle。研究结果表明,通过高EGR率控制可以实现超低NOx排放,其中采用高喷油压力可以降低内部EGR的炭烟排放,而采用低喷油压力可以降低外部中冷EGR的HC和CO排放。在内外EGR耦合控制策略中,提高内部EGR比例可以降低HC和CO排放,但改善效果逐渐减弱,同时为了抑制炭烟排放,需要结合更高喷油压力,而提高外部中冷EGR比例可以获得较高热效率。     

气门

气门是发动机配气机构的主要配件之一,是控制新鲜气体进入气缸和废气排出气缸的阀门。在四冲程汽车发动机上,无论是化油器式发动机或柴油发动机都装有气门;二冲程的发动机上一般不配装气门,但也有一些发动机,如美国通用汽车公司的 GM-71系列发动机虽没有进气门,却装有排气门。气门是易耗配件,对它的质量要求也很高,尤其在选用材料方面,尚在不断探索和创新中,现在根据它的特点分别介绍如下:一、气门的结构和类型气门可以分为进门和排气门二种。进气门控制可燃混合气或新鲜空气在一定的时间内从进气管道进入气缸内,或者把它们隔绝于气缸外面;排气门则控制燃烧后的废气,     

电液驱动可变气门机构性能试验及应用

基于电液驱动可变气门机构,设计了负气门重叠配气策略,并研究了其对汽油压缩着火(GCI)燃烧性能的影响。通过研究电磁阀输入信号对气门正时的影响,发现气门正时随电磁阀输入信号线性变化,在此基础上设计了负气门重叠控制策略。进一步地,在发动机着火状态下,验证气门升程曲线的可重复性,结果表明排气门升程波动比进气门略大,其最大波动幅值为0.2 mm,最大标准差为0.056 mm,重复性较好,满足使用要求。同时,随着气门开启持续期的减小,气门升程出现小幅降低。在上述基础上,研究了进、排气门正时对GCI燃烧性能的影响,其中排气门关闭时刻对内部EGR率的改变影响较大,对GCI燃烧性能的影响占主导作用。     

宝马F10 M5汽车S63发动机剖析(中)

进气门和排气门的气门杆直径均为6mm。排气门采用空心钻孔结构且带有钠填充物。这样可以改善和加快散热。Valvetronic由全可变气门行程控制装置和可变凸轮轴控制装置(双VANOS)构成,因此可以自由选择进气门关闭时刻。气门行程控制仅在进气侧进行,而凸轮轴控制在进气侧和排气侧进行。只有满足以下条件时才能进行免节气负荷控制:进气门的气门行程以及进气和排气凸轮轴的凸轮轴控制能够进行可变调节     

带EGR的两段式VVL发动机点火策略仿真分析

基于GT-Power软件构建两段式可变气门升程发动机性能仿真模型,并对模型进行标定。燃烧模型及外特性计算结果与实测数据吻合,验证了模型的有效性。基于该仿真模型,分析采用大、小两种不同进气门升程时点火提前角对发动机爆震、动力性、经济性及NOx排放特性的影响。无EGR时,使用小进气门升程时较大气门升程有更高的缸内峰值压力和最高缸内温度,更易爆震且NOx排放也更高;在各自爆震边界点火时,两者动力性及经济性相近;EGR增加后爆震趋势减弱。     

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。     

内部EGR及增压拓展柴油HCCI燃烧负荷范围试验研究

在135单缸柴油机上对比了传统燃烧模式和HCCI燃烧模式的负荷特性,优化了HCCI燃烧模式的喷油始点,分析了内部EGR率及增压压力对HCCI燃烧负荷范围及排放的影响。试验结果表明:对于负气门重叠期喷油的HCCI燃烧模式,1 500r/min下,最佳喷油始点为370°BTDC,气门重叠期为-30°时既保证了较低的NOx排放,又可以获得较佳的负荷范围;提高增压压力不仅可以拓展HCCI燃烧的负荷上限,对负荷下限的燃烧稳定性也有利;将增压压力提高到0.18MPa时,负荷上限从传统燃烧的0.594MPa上升到0.723MPa,但负荷下限较传统燃烧模式要高,CO排放、烟度和燃油经济性都较差。     

气门、油封的选购与鉴别

1.气门气门是发动机进、排气道中的控制元件如图1所示。在进气行程中,发动机依靠进气门的开启,可使新鲜可燃混合气进入汽缸。在排气行程中,则依靠排气门的开启,把燃烧室膨胀做功后的废气排出汽缸。气门由头部、杆部和锥面组成。气门的工作条件极其恶劣,气门头部的工作温度异常高。进气门温度在300℃～400℃之     

活塞顶撞气门现象原因分析

活塞顶撞气门是指活塞由下止点向上止点运动时与开启的气门碰撞而造成零件损伤的现象.发动机分为进气、压缩、作功、排气四个行程在进气行程时进气门打开,在排气行程时排气门打开,考虑到配气相位,进气门、排气门都有开启提前角和关闭滞后角,当配气错乱或调整不当时,就可能出现括骞顶撞气门的现象.     

汽车不可思议（连载三）

10进气门为何比排气门大？气门由凸轮负责压开,气门弹簧负责关闭。当需要吸混合气进入气缸时,进气门便会打开;当需要排出燃烧后的废气时,排气门便会打开。     

车用汽油机可变气门定时技术作用机理及应用策略

在分析调节配气定时参数降低燃油消耗及减少排放机理的基础上,对比了进气门定时单独连续可变,排气门定时单独连续可变,进排气门定时联动连续可变及进排气门定时独立连续可变4种可变气门定时技术对汽油机性能的影响,并给出了其在汽油机上的应用策略.最后,使用这种策略对配有进排气门定时独立连续可变技术的汽油机进行了气门定时优化试验,并...     

东风雪铁龙EW10A发动机可变气门正时系统结构与原理

正在传统发动机上,进气门和排气门的开闭时刻是固定不变的,气门叠开角也是固定不变的,这些数据是根据试验取得的最佳配气相位。然而发动机转速和负荷变化时,其进气量、排气量、进排气流的流速、进气及排气行程的持续时间、气缸内燃烧过程等都不一样,对配气相     

改善热传导的气门座和气门导管

内燃机气门在工作过程中会出现热负荷大幅提升的情况,其中大部分热量通过气门座和气门导管传入气缸盖。在这方面新开发的材料和产品改善传热性能,显示出降低气门温度的开发潜力。辉门(F-M)公司的试验研究表明,在设计时所采取的降低零件负荷、改善燃烧和降低废气排放等多种措施都可应用于未来的驱动装置。     

内部EGR率计算方法的C语言实现

介绍了实现HCCI燃烧的不同内部EGR策略,分析了排气门晚关策略和负气门重叠策略下EGR率计算方法,编写了两种策略下EGR率的C语言计算程序,并对两种策略下的不同工况进行了计算。计算结果显示:随着负荷的增大EGR率逐渐降低;在较为宽广的负荷范围内,排气门晚关策略下的计算程序误差限小于4%;负气门重叠策略下的EGR率计算程序简洁实用。