本文關鍵詞：基于可變氣門正時技術的汽油機排放性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《天津大學》 2008年

基于可變氣門正時技術的汽油機排放性能研究

張桐山  

【摘要】： 國內外排放法規(guī)的日益嚴格對汽車排氣污染物的凈化提出了新的要求,僅僅靠傳統(tǒng)改善發(fā)動機排放指標的技術手段已明顯不能突破排放標準的限制。很多研究表明,可變氣門正時技術不但能夠提升車用汽油機的動力性和燃油經濟性,在改善排放性能方面也有良好表現(xiàn),使之成為一種控制發(fā)動機排氣污染物的新手段。 本論文以國內某一知名公司開發(fā)的一款1.5L汽油機為研究對象,在進氣側加載了可變氣門正時機構,并將研究重點放在了可變氣門正時對發(fā)動機排放性能的影響上。通過查閱大量技術資料和論文,對國內外先進的可變氣門正時技術和實現(xiàn)機構進行分析研究,在理論上就可變氣門正時技術影響發(fā)動機排放性能的原理進行了全面分析,并在此基礎上闡述了可變氣門正時的實際控制策略。同時,重點研究了實驗用可變氣門正時機構的構造、原理以及工作特性的影響因素,并對其在發(fā)動機上的布置進行了分析。 通過臺架實驗研究可變氣門正時對發(fā)動機排放性能的影響,數(shù)據處理結果顯示進氣側連續(xù)可變氣門正時能夠較大幅度的改善汽油機在大部分工況下的排放性能,特別是常用工況的部分負荷下,NOx可降低10%-15%,HC可降低10%左右,總體而言,對CO排放的影響不大,但在高速高負荷階段,CO的改善較為明顯。 本文通過理論分析和先進的實驗方法,研究了可變氣門正時這一新型的發(fā)動機排污控制手段,驗證了可變氣門正時在改善發(fā)動機動力性和經濟性的同時,能夠有效控制排放,為進一步研發(fā)可變氣門正時技術提供了理論基礎和實驗依據。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TK411
【目錄】：

摘要3-4

ABSTRACT4-7

第一章 緒論7-16

1.1 本課題研究的背景7-8

1.2 可變氣門正時技術的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀8-15

1.2.1 基于凸輪的可變氣門正時機構9-12

1.2.2 無凸輪軸的可變氣門正時機構12-14

1.2.3 我國可變氣門正時技術的研究歷史及現(xiàn)狀14-15

1.3 本文的研究內容及意義15-16

第二章 可變氣門正時影響發(fā)動機排放性能的基本原理16-27

2.1 汽油機排氣污染物的生成機理和影響因素16-19

2.1.1 CO生成機理及影響因素16

2.1.2 HC生成機理及影響因素16-17

2.1.3 NOx的生成機理及影響因素17-19

2.2 可變氣門正時技術對各排氣污染物的影響19-22

2.2.1 VVT影響CO排放的原理19-20

2.2.2 VVT影響HC排放的原理20-21

2.2.3 VVT影響NOx排放的原理21-22

2.3 VVT的不同實現(xiàn)方式對排放性能的影響22-25

2.3.1 進氣凸輪相位連續(xù)可變22-23

2.3.2 排氣凸輪相位連續(xù)可變23-24

2.3.3 進排氣等相位調節(jié)24

2.3.4 進排氣獨立相位調節(jié)24-25

2.4 可變氣門正時的控制策略25-26

2.5 本章小節(jié)26-27

第三章 CVCP 系統(tǒng)組成、原理、影響因素及在發(fā)動機上的布置27-37

3.1 CVCP系統(tǒng)的組成27-32

3.1.1 凸輪相位器和油壓控制閥的結構組成27-29

3.1.2 凸輪相位器和油壓控制閥的工作原理29-32

3.2 CVCP系統(tǒng)的控制原理32-33

3.3 CVCP系統(tǒng)的布置方案33-34

3.3.1 原機結構介紹33

3.3.2 CVCP系統(tǒng)在發(fā)動機上的布置33-34

3.4 影響相位器工作特性因素的研究34-36

3.4.1 供油油路對相位器工作特性的影響34-35

3.4.2 機油溫度對相位器工作特性的影響35-36

3.5 本章小節(jié)36-37

第四章 實驗方案及主要實驗內容37-49

4.1 實驗方案的確定37

4.2 實驗測試設備及儀器介紹37-44

4.2.1 主要硬件系統(tǒng)37-41

4.2.2 標定采用的軟件系統(tǒng)41

4.2.3 曲軸和凸輪軸位置傳感器的工作原理及布置41-44

4.3 主要實驗內容44-48

4.3.1 可變氣門執(zhí)行機構的正確性驗證44-46

4.3.2 電控系統(tǒng)基本控制模型的標定46-47

4.3.3 點火提前角的確定47

4.3.4 VVT相位確定47-48

4.4 本章小節(jié)48-49

第五章 實驗數(shù)據處理及分析49-63

5.1 VVT相位的選點標準49-53

5.2 VVT對發(fā)動機排放性能的影響53-62

5.2.1 負荷特性下標定VVT與原機配氣相位排放數(shù)據的對比分析53-60

5.2.2 標定VVT與原機配氣相位下排放數(shù)據的三維坐標圖分析60-62

5.3 本章小節(jié)62-63

第六章 全文總結及工作展望63-65

6.1 全文總結63-64

6.2 工作展望64-65

參考文獻65-68

發(fā)表論文和參加科研情況說明68-69

附錄69-73

致謝73

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