液压式可变配气系统设计
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A1溢流阀主阀体(07).dwg
A1溢流阀主阀芯.dwg
A1溢流阀先导阀体(04).dwg
A4溢流阀主阀座(08).dwg
A4溢流阀先导阀座(06).dwg
A4溢流阀先导阀芯(05).dwg
A4溢流阀调压螺帽(01).dwg
A4溢流阀调节杆.dwg
任务书.doc
液压原理图.dwg
液压式可变配气系统设计论文.doc
溢流阀装配图A0.dwg
配气执行机构.dwg
液压式可变配气系统的设计
【内容摘要】 ： 液压驱动可变配气系统是无凸轮轴可变配气技术的一种。通过对国内外各种电控液压驱动可变配气系统的分析和比较，本文提出了一款电控液压驱动可变配气系统设计方案，通过对该方案的主要结构参数，如柱塞半径、气门弹簧刚度、电磁阀流通面积等参数的研究，得到这种可变配气系统运动特性规律，为系统的开发和研制提供帮助。
本文在设计的基础上，开发出一套可变配气系统，系统主要包括液压系统、执行机构以及控制系统等。将该系统安装在4102BG发动机上，代替原来的配气机构，并对该系统的性能进行了试验研究。试验结果表明：本套结构能够控制气门的气门正时，缓解气门落座冲击。同时研究了运行参数如发动机转速、液压系统的压力和驱动电压对可变配气机构控制特性的影响，这些参数不同程度地影响着可变配气的动态特性。
【关键词】 ： 可变配气系统；液压系统
The hydraulic variable valve timing system design
【Abstract】: This variable valve timing and lift system powered by electronic hydraulic system is one kind of variable valve timing and lift system without cam．By analyzing and comparing several kinds of domestic and intemational advanced electronically controlled variable valve timing and lift system，a new kind of variable valve timing and lift system is developed in this paper．The system simulation model is established for the variable valve timing and lift system．Then the studies on the main structure parameters of the system，such as piston diameter,spring rigidity of the valve and flow area of electro—magnetic valve，obtained the characteristics of the variable intake valve system，Both the model and this studies speed up the development processes，thus minimizing the number of hardware variations． Based on the design and the simulation，a test is conducted on the cylinder heads of 41 02BG diesel with the variable valve timing and lift system，which can provide experimental documents for validation．Test bench includes the hydraulic driving system、variable valve actuator system，and electronic control units system etc．According to the experiment，the control strategy was amended detailedly．As a result，a fast，precise and steady dynamic result as well as a reliable static state Was achieved．
【Key word】: Variable valve timing and lift system；The hydraulic
第一章 前言 5
1.1发动机配气机构的可变技术 5
1.1.1可变进气系统 5
1.1.2 可变配气相位 7
1.1.3可变进气涡流强度 8
1.2发动机气门驱动机构的发展 9
1.2.1 凸轮轴气门驱动机构 9
1.2.2凸轮轴可变气门驱动机构 10
1.2.3 无凸轮轴驱动配气机构 10
1.2.4电液驱动配气机构 11
1.2.5电磁气门驱动机构 12
1.2.6电气气门驱动机构 13
1.2.7其他的气门驱动机构 13
1.3本课题的意义和主要工作内容 14
第二章 确定系统方案、拟定液压原理图 16
2．1电控液压驱动可变配气系统的构成 16
2．2电控液压驱动可变配气系统的工作原理 17
2．3拟定液压原理图 18
第三章 液压系统的设计计算 19
3.1液压系统额定压力的选取 19
3．2液压系统额定流量的选取 20
3．3液压系统设计参数 21
3．4液压元件的选择与计算 22
3.4.1 液压泵的选择 22
3.4.2选择驱动液压泵的电动机 23
3.4.3液压阀的选择 23
3.4.4油箱的选择 24
3.4.5蓄能器的选取 24
3.4.6 管道尺寸的确定 25
第四章 气门驱动机构设计 26
4.1上端盖的结构设计： 27
4.2下底盖得设计 27
4.3 柱塞的结构设计 28
4.4柱塞套筒的结构设计 28
第五章 溢流阀的结构设计 30
5.1 溢流阀的结构和工作原理 30
5.1.1 直动型溢流阀 30
5.1.2 先导式溢流阀 32
5.2 溢流阀的主要性能 33
5.2.1 静态特性： 33
5.2.2 动态特性 34
5.2.3 先导型溢流阀的静态特性分析： 35
5.3 溢流阀的基本应用 39
结论 41
致谢 42
参考文献 43
第一章 前言
伴随着社会经济的发展，人类生活水平的提高，我们对生活质量也提出了越来越高的要求。但是事实总是事与愿违，综观历史，我们周围的生活环境是越来越恶化——全球气温变暖，酸雨不断致使植被死亡等，都在一步一步的威胁着我们人类的生存。据统计，90%以上的污染来自汽车的废气排放。所以要改善我们的生活环境，其首要的任务就是降低、限制汽车的废气排放，低污染、低油耗、大功率、大扭矩的发动机也就是我们的追求目标。而配气机构严重的影响着发动机的燃烧特性和排放特性。本文就配气机构的改进发展情况加以论述和展开说明。
1.1发动机配气机构的可变技术
可变技术(Variable Technology) 是指随着使用工况及要求的变化,或者为了解决矛盾及避免内燃机不正常工作现象的出现,使相关系统的结构或参数作相应的变化,从而使内燃机在各种工况下,综合性能指标能大幅度地提高,而且避免不正常燃烧及超负荷现象的产生。可变技术涉及范围较广,如可变压缩比、可变进气系统、可变配气定时、可变喷油系统、可变增压系统等 。在解决较大转速范围内动力性和经济性的矛盾方面,可变技术显示出独特的优势。近代电子技术的发展,促成了可变技术的迅速推广,使可变技术在车用内燃机上的应用和影响日渐突出。
1.1.1可变进气系统
传统的进气歧管长度不可变，只能在一定的转速范围内有较好的充气效率，具有良好的性能； 在运行过程中无法进行调节，其动力性在某些工况下必然要受到限制，使内燃机在两种极端的工况下性能下降，影响发动机的经济性和排放性。长期以来人们发现进气管的长度变化影响内燃机的充气效率 。进气管较短时，在高速运行有较好的充气效果；进气管较长时，在低速运行有较好的充气效果。如图1.1。使用可变长度的进气管，可使内燃机在较宽的转速范围内都有叫好的充气效果。图1.2所示的是一个进气管长度可变的进气控制系统，在内燃机低速运转时，进气控制阀关闭，管道变长，提高了进气流速，加强了惯性进气的作用，从而提高了充气效率 。在内燃机高速运转时，进气控制阀打开，管道变短降低了进气阻力，从而提高了充气效率 。图1. 所示的为进气管长度无级变化的进气系统示意图，这种系统可以利用动态效应充气，在内燃机的所有转速范 围内都能达到最佳的效果。这种进气管长度可变系统结论
本文设计了一种以液压为驱动力的可变配气系统，
通过对液压驱动可变配气系统的性能进行研究，表明该系统能够对气门正时、气门开启持续期进行实时控制，并且系统具有良好的稳定性和可靠性，基本达到预期的目的。
到论文完成为止，作者认为对电控液压驱动可变配气系统的研究还有一些工作需要继续进行：
1、本文只对单个气门进行了分析，更进一步的工作要进行多气门实机试验，并向发动机全可变配气发展；
2、可变配气系统执行机构可以进一步完善，并且可将双电磁阀控制改造成单电磁阀控制；
3、气门升程控制试验没有完成，希望后来者能够完成该试验；
4、对电控可变配气系统多气门的控制策略进行深入研究。
致谢
经过一学期的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声。作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是很困难的。
在这里首先要感谢我的导师XXX老师X老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从开展工作到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等过程中都给予了我悉心的指导。
其次要感谢我的同学，他们在我进行毕业设计过程中，给予了无私的帮助和指导。
最后感谢我的母校四年来对我的大力栽培。
参考文献
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