本文關鍵詞：新型液壓可變正時系統(tǒng)熱分析與氣門工作精確度分析

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【摘要】：面對日益嚴格的排放法規(guī),各大汽車企業(yè)對低能耗、低排放、高功率的發(fā)動機要求也越來越高。其中,在應用的發(fā)動機技術中,可變氣門技術是實現(xiàn)發(fā)動機節(jié)能減排的一項有效途徑,液壓可變正時系統(tǒng)就是其中的一種。本文基于已開發(fā)的液壓可變氣門機構,以氣門工作精確度為線索,分析了系統(tǒng)的產(chǎn)熱,散熱情況及系統(tǒng)參數(shù)對液壓油平衡溫度變化的影響,然后分析不同油溫下的液壓油對氣門工作精確度的具體影響,并提出相關的解決方案,具體研究如下:為研究液壓系統(tǒng)工作時油溫變化情況,本文以液壓可變氣門系統(tǒng)為研究對象,運用仿真軟件AMESim搭建了系統(tǒng)的熱力學模型進行仿真,并與臺架試驗數(shù)據(jù)進行了對比分析,結果顯示各參數(shù)如油箱回油口溫度,氣門升程等與仿真結果誤差在5%左右,吻合度很高,說明該模型能夠準確地去反映系統(tǒng)工作時油溫情況。此外,本文還分析了液壓系統(tǒng)的主要產(chǎn)熱部件的產(chǎn)熱功率和散熱功率,分析系統(tǒng)熱平衡條件,并研究了發(fā)動機轉速及系統(tǒng)參數(shù)對液壓油最終平衡溫度的影響,確定了油液工作溫度區(qū)間。為研究液壓油油溫對配氣機構氣門工作精確度的影響。首先,通過仿真模型計算出系統(tǒng)在不同粘度值下的泄漏量,然后確定了不同液壓油粘度對氣門開啟時間、氣門關閉時間和氣門最大升程三個參數(shù)的影響。最后,對提高液壓氣門系統(tǒng)正時和升程精確度作了可行性研究,提出PID和滑�？刂苾煞N控制器。結果表明:針對液壓油粘度值過大對氣門造成的遲滯現(xiàn)象,采用設計的PID控制器能對氣門正時進行調整,調整后的氣門開啟時刻誤差最大只有CA,關閉時刻誤差最大只有CA,能夠實現(xiàn)氣門正時的精確可調。針對氣門升程不足的問題,采用設計的滑�？刂破�,相應地調整針閥桿的流通系數(shù)改變蓄能器的壓力和管路流量,能有效地減小氣門升程實際值與參考值的誤差,在發(fā)動機轉速1500 1 500 r min-??范圍運轉時,氣門升程控制精確度提高了5.8%?11.2%�？傊�,設計的控制器能夠有效地減少油溫變化等其他外部干擾對系統(tǒng)帶來的影響。
【關鍵詞】：液壓氣門系統(tǒng) 熱分析 氣門升程 滑�？刂� 臺架試驗
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U464.134
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀12-19
• 1.2.1 可變氣門系統(tǒng)12-16
• 1.2.2 液壓系統(tǒng)的熱分析16-18
• 1.2.3 新型液壓可變氣門系統(tǒng)的熱分析18-19
• 1.3 課題主要研究內容19-21
• 第2章 基于AMESim的VVA液壓系統(tǒng)建模21-35
• 2.1 熱力學理論21-22
• 2.1.1 熱傳導21
• 2.1.2 熱對流21-22
• 2.1.3 熱輻射22
• 2.2 仿真軟件介紹22-24
• 2.2.1 AMESim軟件介紹22-23
• 2.2.2 AMESim與MATLAB/Simulink聯(lián)合仿真技術23-24
• 2.3 VVA液壓系統(tǒng)24-26
• 2.3.1 系統(tǒng)的構成24-25
• 2.3.2 系統(tǒng)的工作原理25-26
• 2.4 VVA液壓系統(tǒng)熱模型的建立26-31
• 2.4.1 部件材料及油液屬性26-27
• 2.4.2 管路熱力學建模及分析27-28
• 2.4.3 油箱模型的建立28-29
• 2.4.4 液壓缸模型的建立29
• 2.4.5 蓄能器模型的建立29-30
• 2.4.6 VVA液壓系統(tǒng)模型建立及熱特性仿真30-31
• 2.5 液壓系統(tǒng)熱特性臺架試驗31-34
• 2.6 本章小結34-35
• 第3章 VVA液壓系統(tǒng)油溫參數(shù)影響分析35-42
• 3.1 VVA液壓系統(tǒng)熱平衡的計算35-37
• 3.1.1 產(chǎn)熱功率計算35-36
• 3.1.2 散熱功率分析36
• 3.1.3 熱平衡溫度的計算36-37
• 3.2 發(fā)動機轉速對油溫的影響37-38
• 3.3 油箱體積對油溫的影響38-39
• 3.4 管路對油溫的影響39-40
• 3.4.1 管路直徑對油溫的影響39
• 3.4.2 管路材質對油溫的影響39-40
• 3.5 環(huán)境溫度對油溫的影響40-41
• 3.6 本章小結41-42
• 第4章 VVA液壓系統(tǒng)氣門工作精確度分析和控制算法研究42-58
• 4.1 液壓油粘度對VVA液壓系統(tǒng)的影響42-45
• 4.1.1 液壓油粘度對系統(tǒng)泄露的影響42-44
• 4.1.2 液壓油粘度對氣門工作精確度的影響44-45
• 4.2 氣門正時控制45-48
• 4.2.1 PID控制理論45-46
• 4.2.2 正時控制46-48
• 4.3 氣門升程控制48-53
• 4.3.1 滑�？刂评碚�48-49
• 4.3.2 系統(tǒng)平均模型49-52
• 4.3.3 滑模控制器的設計52-53
• 4.4 氣門工作精確度可控性分析53-56
• 4.4.1 AMESim與Simulink聯(lián)合仿真模型53-54
• 4.4.2 氣門正時可控性分析54-55
• 4.4.3 氣門升程可控性分析55-56
• 4.5 本章小結56-58
• 總結與展望58-60
• 總結58-59
• 展望59-60
• 參考文獻60-63
• 致謝63-64
• 附錄A 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文64

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本文編號：570835