可变配气相位控制系统的优化设计及仿真研究

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发动机电液全可变配气系统建模与同步仿真

发动机电液全可变配气系统建模与同步仿真路勇;李建;李博;熊丽君;侯秀芹【摘要】发动机电液全可变配气技术能突破传统机械凸轮机构的限制,实现气阀配气参数柔性调节,改善柴油机性能.为了研究全可变配气系统对柴油机性能的影响,基于CY4102BG柴油机,借助GT-power建立柴油机整机与全可变配气系统的同步仿真模型,利用优化得到的气阀运动最佳配气参数,完成电液全可变配气柴油机的性能同步仿真.仿真实验结果表明:在中低转速工况下,柴油机有效功率的增幅为0.33%~5.65%,有效油耗率的降幅为0.33%~5.35%;在高转速工况下,柴油机的性能改善不明显.%Fully variable electro-hydraulic valve technology can realize the flexible regulation of valve parameters, improve the performance of diesel engine, and thus overcome the limitations of traditional mechanical cam mechanisms.By using a CY4102BG diesel engine and GT-power, we established a synchronous simulation model on the complete diesel engine and the full variable valve system.These steps were carried out to study the effect of a fully variable gas distribution system on diesel engine performance.Furthermore, by using the optimum gas distribution parameters on valve motion, which were attained via optimization, we achieved the synchronous simulation on the performances of the electro-hydraulic full variable distribution diesel engine.The simulation results indicate that, under the low-speed conditions, the effective power of a diesel engine can be improved by 0.33%~5.65% and that fuel consumption rate can be reduced by 0.33%~5.35%.However, the improvement is not significant under high-speed conditions.【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》【年(卷),期】2017(038)007【总页数】6页(P1129-1134)【关键词】发动机;电液;全可变配气;建模;同步仿真;配气参数【作者】路勇;李建;李博;熊丽君;侯秀芹【作者单位】哈尔滨工程大学动力与能源工程学院,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学动力与能源工程学院,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学动力与能源工程学院,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学动力与能源工程学院,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学动力与能源工程学院,黑龙江哈尔滨 150001【正文语种】中文【中图分类】TK421.3随着内燃机行业的高速发展，低能耗和低污染已经成为发动机的发展目标。

基于AMESim和遗传算法的发动机配气相位仿真与优化

基于AMESim和遗传算法的发动机配气相位仿真与优化张文铎;王自勤;田丰果;陈家兑【摘要】为了验证一种新型全可变配气系统的工作效果和为下一步发动机台架试验提供数据参考,基于AMEsim软件建立了单缸自然吸气汽油发动机模型,并以函数模块形式在发动机模型中嵌入上述新型全可变配气系统.结合上述全可变配气系统的调节特性,使用遗传算法对全可变配气系统的配气调节参数进行优化,分别以最大充量系数和最小泵气损失为优化目标,得到满负荷不同转速下的最佳进气晚关角和排气早开角.经过优化,发动机充量系数和扭矩均有一定程度提高.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】5页(P20-23,28)【关键词】全可变配气系统;发动机;AMESim;遗产算法;优化;配气相位【作者】张文铎;王自勤;田丰果;陈家兑【作者单位】贵州大学现代制造技术教育部重点实验室,贵州贵阳550000;贵州大学现代制造技术教育部重点实验室,贵州贵阳550000;贵州大学现代制造技术教育部重点实验室,贵州贵阳550000;贵州大学现代制造技术教育部重点实验室,贵州贵阳550000【正文语种】中文【中图分类】TH16;TK417发动机可变配气技术是通过改变发动机进、排气门开启和关闭时刻以及气门升程，以满足发动机不同转速和负荷工况下对进、排气流通特性的要求，从而有效地提高充气效率，改善发动机的燃油经济性、动力性和排放[1-4]。

目前，国外实现大规模商用的技术方案有丰田的VVT-i，本田的i-VETC，宝马的Valvetronic等，这些技术方案主要是基于机械式的，只能实现改变凸轮轴转角或者凸轮形线的阶段式突变或者配气相位和升程的有限连续可变[2-3]。

而国内对此项技术研究起步相对较晚，国产汽车厂商主要以仿制国外技术为主，缺少拥有自主知识产权的可变配气技术。

贵州大学发动机可变配气技术课题组提出了一种基于机械与液压装置的新型全可变配气系统，可对气门相位角和气门升程的进行独立、连续调节，能满足发动机各个转速和负荷工况下的最佳配气策略需求。

汽车发动机可变配气定时的研究与优化设计

汽车发动机可变配气定时的研究与优化设计下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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动力学配气机构试验分析仿真与优化

动力学配气机构试验分析仿真与优化【摘要】目前机械系统设计分析的有力手段是多体系统动力学运用到机械的仿真中，本文针对某发动机配气机构系统，建立参数化的多体系统动力学模型，以多体系统动力学分析软件ADAMS为仿真平台。

采用试验设计的方法进行动力学仿真试验，分析出对响应影响显著的因子，运用回归分析得到响应变量关于试验因子的响应面方程，以此作为优化目标进行寻优计算，实现了对配气机构的设计参数和局部凸轮型线的动力学优化。

【关键词】动力学;配气机构;参数;仿真与优化1.引言配气机构作为内燃机的重要组成部分，四冲程的内燃机都采用气门式配气构机构。

由于配气机构的设计又在很大程度上影响内燃机的动力性与可靠性，其性能好坏对内燃机的性能指标有着重要的影响。

配气机构系统动力学模型有很多种。

一般来说，低速系统配气机构，转速低、载荷小，进行运动学分析即可。

对于中速系统，转速和载荷较高，气门偏离理论运动规律较大，并出现构件在润滑、磨损、强度等方面问题，因此需要用动力学模型研究其动力学特性。

对于高速系统，转速和载荷很大，气门将显著偏离理论运动规律，并受到机构在开始和落座时的冲击反跳，在工作阶段的飞脱，以及润滑、磨损、强度等多方面问题制约，必须用动力学模型研究其特性，并尽可能考虑非线性因素的影响。

目前运用比较多的配气机构动力学模型有离散质量模型—包括单质量模型，多质量模型以及多体动力学模型，有限元模型等。

随着计算机技术、传感器技术以及信号处理相关方法和技术的发展，配气机构的实验也能更精确地反映配气机构工作情况下的实际情况和得到更精确的动力学数据。

实验的目的不仅仅是得到配气机构的动力特征，也可以通过实验得到模型的原始数据。

由于配气机构组件在高速运动过程中表现出一定的柔性特征，部分组件产生一定的变形，导致组件的实际运动规律偏离凸轮型线。

而配气机构动力学特性实验可以测量机构组件的实际运动规律，分析配气机构参数对组件实际运动规律的影响。

发动机可变配气相位技术探析优秀论文

摘要2一、可变气门正时技术3（一）、可变气门正时系统的原理31、可变配气相位调整原理42、可变配气相位技术条件5（二）、可变气门正时技术的现状5（三）、可变气门正时技术的发展趋势6二、国内外可变气门配气机构的现状和发展趋势7（一）、可变配气机构分类7（二）、可变气门技术的发展现状7三、可变配气相位技术研究意义8三、连续可变配气凸轮轴设计浅析9（一）、连续可变凸轮轴作用9（二）、连续可变配气凸轮轴的工作原理9（三）、连续可变配气凸轮轴与传统可变配气技术凸轮轴优缺点比较9（四）、可变配气相位技术条件11四、可变气门正时技术的发展趋势11参考文献13本文介绍了从进气晚关角及进排气的动态效应几方面着手，不断改进发动机的配气相位以及进排气系统，使发动机的实际性能曲线逐步接近计算机仿真曲线。

配气相位、进气门间隙、排气门间隙、转速、负荷五个调整参数之间是相互影响的。

通过在配气机构多刚体模型中引入柔性体,描述了配气机构的动力学性能。

建立了柔性体气门弹簧,分析了气门弹簧动刚度的非线性行为,并且依据模态技术计算得到其动态应力。

该方法为优化设计配气机构等机械产品及对其进行疲劳性能研究提供了依据。

该仪器可检测各种汽、柴油发动机的启动性能、高压点火性能、燃油喷射性能、充电性能、动力性能、配气相位、发动机异响震动分析等30余种技术参数，并分析故障产生的原因、检测过程中，可随时显示各种波形及技术参数和结果并可随机打印，该仪器内存有一百多种国内外发动机技术参数，内容十分丰富，随时可以与检测结果对比。

Passat B5轿车有4缸和6缸两种发动机,4缸机有4G54与4G64两种型号,6缸机型号为6G72,其配气机构均采用顶置凸轮轴式配气机构。

介绍了气门间隙自动调整器的结构、工作原理,以及其维护与保养。

目前，汽车工业的发展正在面临着两个主要问题——能源的枯竭与环境的污染。

汽车发动机的配气相位对其动力性、经济性以及排气污染都有重要的影响，在传统汽车发动机中，发动机转速变化时，气流的速度和进排气门早开迟闭的绝对时间都发生了变化，由于发动机的气门开闭由凸轮驱动，进、排气门的早开角、迟闭角固定不变，这实际上只能使发动机在某一转速范围下处于最佳的配气相位，而在发动机转速很低或者很高的时候，其配气相位处于不理想的状态。

废气涡轮增压汽油机可变配气相位的优化研究

转速（ｍｎｒｌ／）进气ＣｍＴｍｎＡｇａｉｉｎｌｇｅＣ原机为４０（Ａ）６￣Ｃ）
４７５６．
６５ｍｎ增压基础再加上可变配气正时后，０／ｉ）２ｒ汽油机的扭矩和功率，都较单纯增压和原机都有大幅度
增加，但充气效率略微有所提高。整体来看，优化后增压汽油机的性能，在低速段和高速段改善得相对中速段要明显，中充气效率、其功率、扭矩的最大增
加一套附加机构，同时不需要对原有凸轮轴作太大的维持原机的参数即可；在高速段（０６５ｍｎ５００／ｉ）６２ｒ改动，相对而言较好实现，原理也相对简单网。
应适当延迟开闭进气门，排气门正时基本维持不变。优化配气相位后的计算对比如图１所示。
２５６
３０Ｏ０
（当于ＩＯ早开１．（Ａ。相Ｖ８。Ｃ）５ＩＶＣ早闭１．（Ａ）８。Ｃ）５
４５４
（当于ＥＯ迟开１。Ｃ）相Ｖ５（，ＡＥＣ迟闭１。Ｃ）Ｖ５（Ａ）
２５６
在本章完成了可变配气相位优化的工作，配气相位优化后得到以下结论：其一，是在低速段（０～３０ｍｎ应该适当１００／ｉ）０５ｒ
能够得到完全地发挥。叫
开启时的曲轴角度。
若采用可变配气相位技术，则可以使汽油机在选用这种技术，是因为：根据国内外现有的机不同工况下采用不同的配气相位，以此来满足汽油构，对进气和排气凸轮轴实行调节相位，能够非常显
收稿日期：Ｏ１ｌ一１２ｌ－Ｏ１基金项目：广西自然科学基金项目（桂科基０９０３９１０）作者简介：李露露（９６）女（１８一，壮族）广西河池人，，硕士研究生，究方向为内燃机节能与排放控制。研８

任务一可变配气相位控制系统和可变进气系统

ECU 空气动力阀真空管控制方式： ECU→真空电磁阀→真空 →膜片真空气室→动力阀
谐波增压控制系统 ACIS
低速时，进气控制阀关闭，压力波传播距离长，发动机低速性能好。高速时，进气控制阀打开，压力波传播距离短，发动机高进气控制阀进气道速性能好。
喷油器空气滤清器节气门进气室
任务一可变配气相位控制系统和可变进气系统
进气控制系统
目的：提高进气量，改善发动机动力性能。类型：动力阀控制系统、谐波进气增压系统（ACIS）、可变配气相位控制系统（VTEC）等多种。
动力阀控制系统：是控负荷时的进气量需求，从而改善发动机的动力性。谐波进气增压系统：利用了进气管内的压力波与进气门的开启配合，当进气门开启时，使反射回来的压力波正好传到该气门附近，从而形成进气增压的效果，提高发动机的充气效率和功率。可变配气相位控制系统：根据发动机转速、负荷等参数变化来控制VTEC
2. VTEC机构的组成
中凸轮升程最大，次凸轮升程最小。主凸轮的形状适合发动机低速时单气门工作的配气相位要求；中凸轮的形状适合发动机高速时双进气门工作的配气相位要求。
3.VTEC工作原理
发动机低速时，电磁阀断电，油道关闭。在弹簧作用下，各活塞均回到各自孔内，三个摇臂彼此分离。此时，主凸轮通过主摇臂驱动主进气门，中间摇臂驱动中间摇臂空摆（不起作用），次凸轮升程非常小，通过次摇臂驱动次进气门微量开闭，以防止进气门附近积聚燃油。配气机构处于单进、双排气门工作状态。
发动机高速运转，且发动机转速、负荷、冷却液温度及车速均达到设定值时，电磁阀通电，油道打开。在机油作用下，同步活塞A和同步活塞B分别将主摇臂与中间摇臂、次摇臂与中间摇臂插接成一体，成为一个同步工作的组合摇臂。此时，由于中凸轮升程最大，组合摇臂由中凸轮驱动，两个进气门同步工作，进气门配气相位和升程与发动机低速时相比，气门的升程、提前开启角度和迟后关闭角

一种新型发动机可变配气相位与气门升程机构的设计

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一
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种新型发动机可变配气相位与气门升程机构的设计
Ｄｅｓｉｇｎｏｆａｖａｒａｂｌｉｅｖａｌｖｅｐｈａｓａｎｄｖａｌｉｔｍｅｃｈａｎｉｅｖｅｌｆｓｍｏｒｎｅｗｆｅｎｇｉｏｄｅｌｎｅｍ
务Ｉ
种类型。此类机构结构原理简单，可以保持原发
匐似
动机电脑（ＣＵ）控制。步进电机控制原理如Ｅ图３示。发动机电脑主要根据转速、负荷、水所
动机气门系统不变，只用一套额外的机构来改变凸轮轴相角，对原机改动较小，便于采用；其缺
陈建华
高志贤
ＣＨＥＮＪａｎｈａ．ｉ－ｕＧＡＯｉｉｎＺｈ．ａｘ
（邯郸职业技术学院，邯郸０６０）５０１
摘
要：本文分析了可变配气相位技术的研究现状，提出了一种新的发动机可变配气相位与气门升程机构的设计思路，能方便实现对进、排气门的配气相位及气门升程的全范围控制。
点是不能改变气门升程和气门开启持续时间。２）变换凸轮曲线的可变配气相位机构这类机构可以提供两种以上凸轮曲线，在不同转速和负荷下采用不同的凸轮曲线驱动气门。如本田公司的可变配气相位与气门升程（Ｅ）ＶＴＣ机构，就能根据发动机运行工况的变化，通过变换驱动气门的凸轮，来实现对配气相位及升程的控制。但此种机构可变配气相位与可变气门升程不是连续变化的，而只是分成两个阶段，因此，还是不能满足所有工况变化的需要。３）既改变凸轮轴相角又变换凸轮曲线的可变配气相位机构丰田公司的智慧型可变气门正时及升程控制系统（ＶＶＴ —）由两部分组成。一部分由ＶＶｉＬｉＴ—

发动机电液全可变配气机构设计与仿真研究

发动机电液全可变配气机构设计与仿真研究
陆传荣;路勇;李建;侯秀芹
【期刊名称】《应用科技》
【年(卷),期】2017(044)001
【摘要】为了突破传统机械凸轮机构的限制，改善柴油机任意工况下的动力性、
经济性和排放性能。

本文根据发动机全可变配气性能要求，设计一套基于电液驱动的全可变配气驱动系统，在分析配气机构工作原理基础上，基于GT⁃power建立
电液驱动执行器和控制器模型，仿真分析不同工况下全可变气阀的升程和落座速度。

结果表明该系统可以实现气阀开启相位、升程以及持续期的全可变，气阀落座冲击较小，可以实现发动机的全可变配气控制需要。

【总页数】5页(P57-61)
【作者】陆传荣;路勇;李建;侯秀芹
【作者单位】海军驻上海711所军事代表室，上海201108;哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，黑龙江哈尔滨150001
【正文语种】中文
【中图分类】TK421.4
【相关文献】
1.发动机可变配气机构的研究进展 [J], 郭建;苏铁熊;王军
2.摩托车发动机三维凸轮可变配气机构的研究 [J], 耿爱农;李辛沫;王大承;李建春
3.某小排量发动机可变配气机构试验研究 [J], 黄旭; 李冲霄; 尹琪
4.某小排量发动机可变配气机构试验研究 [J], 黄旭; 李冲霄; 尹琪
5.基于发动机配气机构的液压可变气门驱动系统研究 [J], 郑利锋;苑明海
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可变配气相位控制系统

活塞活塞环
上升油缸充满调节器下行
回油阀下降油道
高压油
张紧器
下降油缸充满调节器下行
活塞环活塞
换向阀
上升油道
宝马7系列进气升程调节机构
宝马7系列进气升程调节机构
宝马7系列进气升程调节机构
宝马7系列进气升程调节机构
宝马7系列进气升程调节机构
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电控发动机原理与维修
制作赵骏主讲赵骏
武汉市汽车应用工程学校武汉市汽车维修技术培训学校
电控可变配气相位控制系统
可变配气相位控制系统（VTEC）
1.对配气相位的要求 2. VTEC机构的组成 3. VTEC机构的工作原理 4. VTEC系统电路 5. VTEC系统的检修
对配气相位的要求
副正时链 (右侧) 自动张紧器
主正时链
副正时链 (左侧) 自动张紧器
副正时链 (右侧) 主正时链自动张紧器
副正时链 (左侧) 惰轮
曲轴
链张紧器
– 主链张紧器
棘轮式止回机构
拆/装维修孔
链张紧器
– 左右气缸组各1个副链张紧器
销子（止动器）
链张紧器
单向球阀弹簧
左侧气缸组
机油压力 (来自缸盖)
液压气门间隙调节器
➢当发动机高速运转，电脑向VTEC电磁阀供电，使电磁阀开启，来自润滑油道的机油压力作用在正时活塞一侧，此时两个活塞分别将主摇臂和次摇臂与中间摇臂接成一体，成为一个组合摇臂。此时，中间凸轮升程最大，组合摇臂受中间凸轮驱动，两个进气门同步工作。
➢当发动机转速下降到设定值，电脑切断电磁阀电流，正时活塞一侧油压下降，各摇臂油缸孔内的活塞在回位弹簧作用下，三个摇臂彼此分离而独立工作。

基于遗传算法的无凸轮发动机配气相位联合仿真优化

转速ｎ／ｒｉｒ・ｎａ
ｂ燃油消耗率
图１试验数据与仿真结果对比
１发动机与电磁驱动气门系统模型
１１发动机模型．
１２实测的电磁驱动气门升程曲线．
图２示出所研制的电磁驱动气门执行器及其控制系统。该电磁驱动气门不同于国外较常见的双电
关键词：电磁驱动气门；遗传算法；真；化；气相位；油机仿优配汽中图分类号：４３４ＴＫ１．文献标志码：Ｂ文章编号：１０ —２２２１）２０１—６０１２２（０１０—０９０
可变配气相位（ｒｂｅＶａｖｍｉｇ技术较ＶａｉｌａｌｅＴｉｎ）
设计的联合仿真优化系统由５个模块组成（见图４。智能优化模块应用遗传算法程序对配气相）位进行多参数迭代，并根据返回的目标值决定各参
数值的取舍；磁驱动气门模块模拟无凸轮配气机电构的特点，气门升程和相位进行控制；计的参数对设
图５遗传算法操作步骤
遗传算法直接利用由目标函数构建的适应度函
２配气相位联合仿真优化方法
２１联合仿真优化实现原理．
数，而不要求目标函数具有连续性和可导性。同时，
由于采用多点搜索，大减少了搜索过程中收敛于大

发动机可变配气相位技术原理研究

动机比油耗为式（2
在式（1）中，
K1是一个常量，
m汽车发动机的机械效率。

在式（2）中，p
江苏省科技型中小企业技术创新资金（12C26213202387）。

在式（3）中，K
图1 换气损失比较图 2 不同气门升程进气流速对比76 集成电路应用第35卷第5期（总第296期）2018年5月
它们的开启和关闭是要有一个过程的。

由于受到发动机曲轴转速的限制，所以，只有发动机的曲
在这上面，目前无凸轮式发动机的进排气门开闭控制技术是有优势的，这种技术下，发动机进排气门开闭速度不再受曲轴转速的影响，进排气门的开启和关闭，只占发动机气门开闭持续阶段很小一部分。

保证了发动机在各转速下的充气
同时，进排气门不再受曲轴驱动，省去了曲轴驱动气门的能量，使发动机的整体效率得到一
目前各品牌汽车采用的可变配气相位技术，）保持汽车发动机的进排气门升程和持续变，通过改变发动机凸轮轴的相对转角，这种可变配气相位控制技术，是未来汽车发动机可变配气相位发展趋势。

6 结语
目前汽车发动机基本都是多气门的单凸轮轴和双凸轮轴，在双凸轮轴发动机上，单独控制进、排气凸轮轴，可以很方便对汽车发动机的进气门关闭角和气门重叠角进地有效控制。

如果发动机是单凸轮轴，针对凸轮轴结构的较小改动，也可以实现对进气门配气相位的控制。

对进气凸轮轴实施调相法，能够显著提高发动机性能。

而这种可变配气相位技术，对原有发动机改动量较小，只需要在原发动机上加一套附加机构，易于实现，便于推广研究。

参考文献
图 3 不同气门升程换气损失对比。

理想可变配气相位技术分析论文

理想可变配气相位技术分析姓名：张文所在单位：山东华宇职业技术学院汽车新技术正朝着提高汽车经济性、安全性、舒适性和环保性方向快速发展。

大量电子控制技术的应用，使汽车对经济性、安全性、舒适性和环保性等性能变化可以进行精确的控制，使汽车的各种性能可随发动机工况变化而更加合理的精确的进行变化。

例如，电控燃油喷射系统、点火正时、怠速控制等技术的发展，实现了对可燃混合气浓度的精确控制，使可燃混合气可以完全燃烧，提高了经济性，减少环境污染。

可变配气相位技术虽在很大程度上提高了发动机的动力性能。

但都没有完全实现理想的可变配气相位变化。

一、发动机动力性能对配气相位的理想要求：〈一〉影响充气系数的主要因素：1、压缩比提高压缩比，使气缸余隙容积相对减少，气缸内残余废气量相对减少，进气初期废气膨胀后所占空间减少，新鲜混合气所占空间增大，从而增大了进气量，充气系数提高。

2、进气终了参数1）进气终了压力进气终了压力是指进气行程末期气缸内的可燃混合气压力，提高进气末期气缸内的压力，相对增大了缸内可燃混合气的密度，增大了进气量，使充气系数增加。

2）进气终了温度新鲜混合气在进入气缸的过程中和在气缸中，总要受高温机件和残余废气加热的影响，混合气受热越多，温度升高越多，气体的密度越小，充气系数就越小。

降低进气终了温度，可提高充气系数。

3、排气终了压力由于排气系统阻力的存在，排气终了时缸内残余废气的压力总要高于大气压力。

排气终了时缸内压力高、密度大，废气量多，残余废气系数就大，充气系数下降。

残余废气的压力，主要取决于排气系统的阻力，特别是排气门处的阻力。

降低排气阻力，可提高充气系数。

4、负荷汽油机的功率调节属于量调节，是靠调节节气门的开度来调节负荷的大小，负荷小，节气门开度小，节气门处节流损失增加，使进气阻力增大，进气终了压力减小，充气系数减小。

5、转速气体流动阻力除了与进排气系统的结构有关外，还取决于气体的流速。

气体流动阻力与流速的平方成正比，而流速与转速成正比。

基于可变配气相位的创新设计

车辆工程技术50车辆技术1　绪论随着汽车行业的快速发展，原有的固定配气相位机构的缺点逐渐显现出来，而配气相位机构作为汽车发动机的重要组成部分，传统的固定配气相位机构[1-2]已不能满足人们对于汽车发动机性能的要求，而可变配气相位机构能够大大提高发动机的动力性和经济行性、有效降低废物排放[3]、改善怠速稳定性和低速平稳性，全球的汽车生产厂家和科研部门都致力于研究一种可变配气相位机构来进一步改善发动机的性能，因此发明一种新型可变配气相位机构已迫在眉睫。

2　可变配气相位的原理新型可变配气相位机构基于原有固定配气相位机构的缺点，综合各种可变配气相位的优缺点，采用机械式与电气控制结合的方式设计可变配气相位机构，设计时主要控制进气门关闭角。

改善发动机的配气机构对于提高发动机性能极为重要，同一工况下，拥有更优良的配气机构的发动机往往拥有更好的性能，通过大量实验表明，在气门重叠角不变的情况下，进气门关闭角加大，使有效压力的峰值移向高速；反之则移向低速。

传统的固定相位配气机构一般是机械式，采用弹簧以及对凸轮轴进行改进，这种方式能够使发动机在某一转速范围内进气门关闭角增大从而得到最大进气有效压力，但是对于低于或超出这一转速范围的工况，这种方式反而会影响发动机的动力性，假如进气门关闭角可控，使发动机在任何工况下都能够得到最大有效进气压力，那么发动机的动力性将会得到大大改善。

通常高速汽油机配气相位设置偏重高转速，进气门关闭角较大，发动机在怠速或低速运行时，气缸内的混合气会回到进气管中，使缸内燃烧不稳定，功率下降，怠速不稳定。

如果进气门关闭角可变的话，发动机在怠速或低速工况下进气门闭合角适当减小，这样发动机在怠速或低速时依然能够有较好的动力性和稳定性。

新型可变配气相位机构采用电阻尼与弹簧结合方式，传统配气机构凸轮轴与弹簧结合使进气门能够以固定进气闭合角进气，凸轮离开时进气门在弹簧的作用下紧接着闭合，如果这时有一个阻尼作用在气门上，抑制进气门的关闭，使进气闭合角增大，这种情况下就可以在高速工况下提高了发动机的动力性，而采用阻尼系数可变的电阻尼，施加一定电气控制，就可以精确的改变进气门闭合角，在低速下减小闭合角，高速下增大闭合角，从而提高发动机的性能。

发动机可变配气相位的研究

的机构走向可变。如可变压缩比、可变尺寸进气系统（振进气系统）可变排量和可变配气相位等 Ⅲ。谐、为此，综合各种可变配气相位机构的优点，建立发动机模型。对进气门压力进行计算分析，在此基础上进行进气门相位的确定及优化。
０引言
近年来。电子技术的发展和新型机构的开发使
发动机设计朝着电控和变参数方向发展。以前固定
用沃西尼７年提出的经验公式。９８
２发动机进气门处压力计算及分析
发动机进气门处压力对发动机充气效率有决定性的影响，它与气缸内的压力、进气门流通面积
维普资讯
２００７年２月
农机化研究
第２期
发动机可变配气相位的研究
王凤军
（无锡商业职业技术学院机电工程系。江苏无锡２４５）１１３
摘要：目前，人们不断挖掘发动机自身的潜力，使其朝着电控和变参数方向发展。而可变配气相位技术由
共同决定了发动机的充气效率。因此，基于凸轮轴调相原理的可变配气相位系统设计的目的就是为使进气门关闭角与进气门处的压力波形相适应，使
进气门关闭时刻尽量接近压力波峰值，以得到最大
的充气效率。
矩曲线趋于平坦，燃油经济性也有较大的改善。关键词：动力机械工程；可变配气相位；理论研究；发动机；配气机构中图分类号：Ｔ４３Ｋ１ｒ－文献标识码：Ａ文章编号：１０ — １ａ（ｏ７ｏ－ｏ１ —００３８ｘ２ｏ）２２３３