柴油机进气门晚关系统实验平台搭建及其性能研究

发布时间：2017-08-02 18:17

  本文关键词：柴油机进气门晚关系统实验平台搭建及其性能研究

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【摘要】：内燃机作为工业、农业和交通运输中应用最广泛的动力机械,在带给人类便利的同时也给能源及环境带来极大的挑战,面对能源危机和环境污染两者的双重压力,开发高效率、低能耗、低排放的内燃机技术显得尤为重要。近些年的研究发现可变气门配气相位技术是改善发动机经济性、排放性的最有效的措施之一。配气相位影响着发动机的进气状态参数,进而影响发动机缸内燃烧过程,导致发动机性能的差异,而传统发动机固定的配气相位已经无法适应发动机在不同转速下对经济性、动力性、排放性的要求,因此,为了能使发动机在各工况下都能达到最优的性能状态,本文以DK4A柴油机为对象,设计了一款集机-电-液一体的电控液压进气门晚关机构,然后搭建了基于进气门晚关机构的性能测试台架,并研究了该电控液压进气门晚关机构的特性。电控液压进气门晚关系统气门附加升程运动规律研究表明:供油压力和控制脉宽都能调整气门晚关角度,但是控制脉宽对气门关闭定时起决定性作用,控制脉宽越大,气门关闭角度越大;而供油压力仅对气门关闭定时起微调作用,供油压力越大,气门关闭角度越小。供油压力和控制脉宽都能调整气门附加升程最大值(lmax),供油压力对lmax起决定性作用,供油压力越大,lmax越大;控制脉宽对lmax的影响从两方面来分析:小供油压力时,lmax随控制脉宽的增加而增大,到达一定脉宽值时,lmax基本不再变化,大供油压力时,基本都能达到lmax,lmax值随脉宽变化不大。此外,lmax稳定性分析表明供油压力在3-4.5MPa时,附加升程稳定性最好。电控液压可变气门系统启闭特性研究表明:供油压力对附加升程开启延迟影响不大,但对附加升程关闭延迟影响明显,供油压力越大,附加升程关闭延迟越小;控制脉宽对开启延迟、关闭延迟影响不大。此外,当供油压力一定时,附加升程开启持续时间随控制脉宽的增大而呈线性增加的趋势;控制脉宽一定时,附加升程开启动作完成时间随供油压力的增大而减小,附加升程关闭动作完成时间随供油压力增大稍稍增加。电控液压可变气门系统液压波动规律主要体现在第一波峰值(A0)、第一维持压力(B0)、第二波峰值(A1)、第二维持压力(B1)、第三维持压力(B2)五个特征值的变化情况。液压波动规律研究表明:供油压力增大,A0、B0、A1、B1、均增大,其中,B0、A1、B1基本呈线性增长的趋势,但是值得注意的是在小供油压力、小脉宽下由于液压驱动力不足而没有A1、B1,而第三维持压力不受供油压力大小的影响。供油压力一定时,不同控制脉宽下的液压压力波动规律基本一致,唯一的不同点就是控制脉宽影响、B0、B1值的持续时间,控制脉宽越长,B0、B1值持续时间越长,泄油完毕时刻推迟。凸轮轴转速对液压压力波动规律中A0、B0、A1、B1、B2五个特征值的数值影响不大,但对A0、A1出现的位置影响明显,转速升高,A0、A1出现位置滞后,B1、B2持续时间增长,泄油完毕时刻推迟,附加升程关闭时刻推迟。
【关键词】：柴油机 可变气门 附加升程 运动规律 液压波动
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK421
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-27
• 1.1 引言10-14
• 1.1.1 能源危机10-12
• 1.1.2 环境压力12-14
• 1.2 可变气门系统发展历程14-18
• 1.2.1 可变气门系统的分类14-15
• 1.2.2 凸轮轴可变配气相位机构15-18
• 1.2.3 无凸轮轴可变气门相位机构18
• 1.3 柴油机可变气门系统的研究进展18-26
• 1.4 本文研究内容及意义26-27
• 2 电控液压进气门晚关系统的原理27-31
• 2.1 电控液压进气门晚关系统的构成27-28
• 2.2 电控液压进气门晚关系统的工作过程28-30
• 2.3 电控液压进气门晚关系统的优点30
• 2.4 本章小结30-31
• 3 电控液压进气门晚关系统实验平台搭建及测试原理31-38
• 3.1 电控液压进气门晚关系统的测试平台31-33
• 3.2 电控液压进气门晚关系统组成部分33-37
• 3.2.1 驱动系统33
• 3.2.2 液压系统33-35
• 3.2.3 采集系统35-36
• 3.2.4 电控系统36-37
• 3.3 本章小结37-38
• 4 电控液压进气门晚关系统性能的试验研究38-53
• 4.1 电控液压进气门晚关系统气门运动规律曲线38-39
• 4.2 电控液压进气门晚关系统控制参数对气门运动规律的影响39-45
• 4.2.1 供油压力对电控液压进气门晚关系统气门运动规律的影响39-42
• 4.2.2 控制脉宽对电控液压进气门晚关系统气门运动规律的影响42-45
• 4.3 电控液压进气门晚关系统的启闭特性研究45-49
• 4.3.1 气门开启延迟46
• 4.3.2 气门关闭延迟46
• 4.3.3 控制脉宽对延迟的影响46-47
• 4.3.4 供油压力对延迟的影响47-49
• 4.4 最大附加升程稳定性分析49-52
• 4.5 本章小结52-53
• 5 电控液压进气门晚关系统液压压力波动变化规律研究53-62
• 5.1 液压压力波动的测试方法53-54
• 5.2 电控液压进气门晚关系统液压压力波动对气门附加升程的影响54-55
• 5.3 电控液压进气门晚关系统液压压力波动影响因素的分析55-60
• 5.3.1 供油压力对压力波动的影响56-58
• 5.3.2 控制脉宽对压力波动的影响58-59
• 5.3.3 凸轮轴转速对压力波动的影响59-60
• 5.4 本章小结60-62
• 6 全文总结与展望62-64
• 6.1 全文工作总结62-63
• 6.2 工作展望63-64
• 参考文献64-67
• 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果67-68
• 致谢68-69

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本文编号：610613