液壓式可變配氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

43頁(yè)16000字?jǐn)?shù)+論文說(shuō)明書(shū)+任務(wù)書(shū)+11張CAD圖紙【詳情如下】

A1溢流閥主閥體(07).dwg

A1溢流閥主閥芯.dwg

A1溢流閥先導(dǎo)閥體(04).dwg

A4溢流閥主閥座(08).dwg

A4溢流閥先導(dǎo)閥座(06).dwg

A4溢流閥先導(dǎo)閥芯(05).dwg

A4溢流閥調(diào)壓螺帽(01).dwg

A4溢流閥調(diào)節(jié)桿.dwg

任務(wù)書(shū).doc

液壓原理圖.dwg

液壓式可變配氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文.doc

溢流閥裝配圖A0.dwg

配氣執(zhí)行機(jī)構(gòu).dwg

液壓式可變配氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

【內(nèi)容摘要】 ：  液壓驅(qū)動(dòng)可變配氣系統(tǒng)是無(wú)凸輪軸可變配氣技術(shù)的一種。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外各種電控液壓驅(qū)動(dòng)可變配氣系統(tǒng)的分析和比較，本文提出了一款電控液壓驅(qū)動(dòng)可變配氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，通過(guò)對(duì)該方案的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，如柱塞半徑、氣門(mén)彈簧剛度、電磁閥流通面積等參數(shù)的研究，得到這種可變配氣系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性規(guī)律，為系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和研制提供幫助。

本文在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出一套可變配氣系統(tǒng)，系統(tǒng)主要包括液壓系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及控制系統(tǒng)等。將該系統(tǒng)安裝在4102BG發(fā)動(dòng)機(jī)上，代替原來(lái)的配氣機(jī)構(gòu)，并對(duì)該系統(tǒng)的性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：本套結(jié)構(gòu)能夠控制氣門(mén)的氣門(mén)正時(shí)，緩解氣門(mén)落座沖擊。同時(shí)研究了運(yùn)行參數(shù)如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、液壓系統(tǒng)的壓力和驅(qū)動(dòng)電壓對(duì)可變配氣機(jī)構(gòu)控制特性的影響，這些參數(shù)不同程度地影響著可變配氣的動(dòng)態(tài)特性。

【關(guān)鍵詞】 ：  可變配氣系統(tǒng)；液壓系統(tǒng)

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發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的可變技術(shù) 5

1.1.1可變進(jìn)氣系統(tǒng) 5

1.1.2  可變配氣相位 7

1.1.3可變進(jìn)氣渦流強(qiáng)度 8

1.2發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)展 9

1.2.1 凸輪軸氣門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 9

1.2.2凸輪軸可變氣門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 10

1.2.3  無(wú)凸輪軸驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu) 10

1.2.4電液驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu) 11

1.2.5電磁氣門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 12

1.2.6電氣氣門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 13

1.2.7其他的氣門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 13

1.3本課題的意義和主要工作內(nèi)容 14

第二章  確定系統(tǒng)方案、擬定液壓原理圖 16

2．1電控液壓驅(qū)動(dòng)可變配氣系統(tǒng)的構(gòu)成 16

2．2電控液壓驅(qū)動(dòng)可變配氣系統(tǒng)的工作原理 17

2．3擬定液壓原理圖 18

第三章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 19

3.1液壓系統(tǒng)額定壓力的選取 19

3．2液壓系統(tǒng)額定流量的選取 20

3．3液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù) 21

3．4液壓元件的選擇與計(jì)算 22

3.4.1 液壓泵的選擇 22

3.4.2選擇驅(qū)動(dòng)液壓泵的電動(dòng)機(jī) 23

3.4.3液壓閥的選擇 23

3.4.4油箱的選擇 24

3.4.5蓄能器的選取 24

3.4.6 管道尺寸的確定 25

第四章 氣門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 26

4.1上端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 27

4.2下底蓋得設(shè)計(jì) 27

4.3 柱塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 28

4.4柱塞套筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 28

第五章 溢流閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 30

5.1　溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理 30

5.1.1　直動(dòng)型溢流閥 30

5.1.2  先導(dǎo)式溢流閥 32

5.2　溢流閥的主要性能 33

5.2.1　靜態(tài)特性： 33

5.2.2　動(dòng)態(tài)特性 34

5.2.3　先導(dǎo)型溢流閥的靜態(tài)特性分析： 35

5.3　溢流閥的基本應(yīng)用 39

結(jié)論 41

致謝 42

參考文獻(xiàn) 43

第一章  前言

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類(lèi)生活水平的提高，我們對(duì)生活質(zhì)量也提出了越來(lái)越高的要求。但是事實(shí)總是事與愿違，綜觀歷史，我們周?chē)纳瞽h(huán)境是越來(lái)越惡化——全球氣溫變暖，酸雨不斷致使植被死亡等，都在一步一步的威脅著我們?nèi)祟?lèi)的生存。據(jù)統(tǒng)計(jì)，90%以上的污染來(lái)自汽車(chē)的廢氣排放。所以要改善我們的生活環(huán)境，其首要的任務(wù)就是降低、限制汽車(chē)的廢氣排放，低污染、低油耗、大功率、大扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)也就是我們的追求目標(biāo)。而配氣機(jī)構(gòu)嚴(yán)重的影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒特性和排放特性。本文就配氣機(jī)構(gòu)的改進(jìn)發(fā)展情況加以論述和展開(kāi)說(shuō)明。

1.1發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的可變技術(shù)

可變技術(shù)(Variable Technology) 是指隨著使用工況及要求的變化,或者為了解決矛盾及避免內(nèi)燃機(jī)不正常工作現(xiàn)象的出現(xiàn),使相關(guān)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)或參數(shù)作相應(yīng)的變化,從而使內(nèi)燃機(jī)在各種工況下,綜合性能指標(biāo)能大幅度地提高,而且避免不正常燃燒及超負(fù)荷現(xiàn)象的產(chǎn)生?？勺兗夹g(shù)涉及范圍較廣,如可變壓縮比、可變進(jìn)氣系統(tǒng)、可變配氣定時(shí)、可變噴油系統(tǒng)、可變?cè)鰤合到y(tǒng)等 。在解決較大轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的矛盾方面,可變技術(shù)顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。近代電子技術(shù)的發(fā)展,促成了可變技術(shù)的迅速推廣,使可變技術(shù)在車(chē)用內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用和影響日漸突出。

1.1.1可變進(jìn)氣系統(tǒng)

傳統(tǒng)的進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度不可變，只能在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)有較好的充氣效率，具有良好的性能； 在運(yùn)行過(guò)程中無(wú)法進(jìn)行調(diào)節(jié)，其動(dòng)力性在某些工況下必然要受到限制，使內(nèi)燃機(jī)在兩種極端的工況下性能下降，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性。長(zhǎng)期以來(lái)人們發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣管的長(zhǎng)度變化影響內(nèi)燃機(jī)的充氣效率 。進(jìn)氣管較短時(shí)，在高速運(yùn)行有較好的充氣效果；進(jìn)氣管較長(zhǎng)時(shí)，在低速運(yùn)行有較好的充氣效果。如圖1.1。使用可變長(zhǎng)度的進(jìn)氣管，可使內(nèi)燃機(jī)在較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都有叫好的充氣效果。圖1.2所示的是一個(gè)進(jìn)氣管長(zhǎng)度可變的進(jìn)氣控制系統(tǒng)，在內(nèi)燃機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)氣控制閥關(guān)閉，管道變長(zhǎng)，提高了進(jìn)氣流速，加強(qiáng)了慣性進(jìn)氣的作用，從而提高了充氣效率 。在內(nèi)燃機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)氣控制閥打開(kāi)，管道變短降低了進(jìn)氣阻力，從而提高了充氣效率 。圖1. 所示的為進(jìn)氣管長(zhǎng)度無(wú)級(jí)變化的進(jìn)氣系統(tǒng)示意圖，這種系統(tǒng)可以利用動(dòng)態(tài)效應(yīng)充氣，在內(nèi)燃機(jī)的所有轉(zhuǎn)速范 圍內(nèi)都能達(dá)到最佳的效果。這種進(jìn)氣管長(zhǎng)度可變系統(tǒng)結(jié)論

本文設(shè)計(jì)了一種以液壓為驅(qū)動(dòng)力的可變配氣系統(tǒng)，

通過(guò)對(duì)液壓驅(qū)動(dòng)可變配氣系統(tǒng)的性能進(jìn)行研究，表明該系統(tǒng)能夠?qū)忾T(mén)正時(shí)、氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)期進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，并且系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性和可靠性，基本達(dá)到預(yù)期的目的。

到論文完成為止，作者認(rèn)為對(duì)電控液壓驅(qū)動(dòng)可變配氣系統(tǒng)的研究還有一些工作需要繼續(xù)進(jìn)行：

1、本文只對(duì)單個(gè)氣門(mén)進(jìn)行了分析，更進(jìn)一步的工作要進(jìn)行多氣門(mén)實(shí)機(jī)試驗(yàn)，并向發(fā)動(dòng)機(jī)全可變配氣發(fā)展；

2、可變配氣系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以進(jìn)一步完善，并且可將雙電磁閥控制改造成單電磁閥控制；

3、氣門(mén)升程控制試驗(yàn)沒(méi)有完成，希望后來(lái)者能夠完成該試驗(yàn)；

4、對(duì)電控可變配氣系統(tǒng)多氣門(mén)的控制策略進(jìn)行深入研究。

致謝

經(jīng)過(guò)一學(xué)期的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲。作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是很困難的。

在這里首先要感謝我的導(dǎo)師XXX老師X老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從開(kāi)展工作到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。

其次要感謝我的同學(xué)，他們?cè)谖疫M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，給予了無(wú)私的幫助和指導(dǎo)。

最后感謝我的母校四年來(lái)對(duì)我的大力栽培。

參考文獻(xiàn)

1]劉躍.電液驅(qū)動(dòng)可變配氣相位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真研究[D].吉林大學(xué)，2006，05，12-15.

[2]田新民.無(wú)凸輪軸的電控液壓氣門(mén)定時(shí)機(jī)構(gòu)[J].國(guó)外內(nèi)燃機(jī).2000(1)：62-63.

[3]李志銳,舒歌群.無(wú)凸輪電液驅(qū)動(dòng)氣門(mén)配氣機(jī)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展[J].天津,拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車(chē),2005,02,1-3. 

[4]胡燕平，彭佑多編.液阻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)學(xué).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002

[5]Washio S,Nakamura Y,Yu Y.Static characteristics of a piston-typpilot relief valve.Proceedings of the Institution of Mechanica Engineers,Part C:Journal of Mechanical Engineering,1999,213(3)

[6]W.巴克.液壓阻力回路系統(tǒng)學(xué).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1980.9

[7]張伯英,周云山,張有坤.金屬帶式無(wú)級(jí)變速器電-液控制系統(tǒng)的研究.汽車(chē)工程,2001,23(5)

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名 系部 專(zhuān)業(yè)、班級(jí) 指導(dǎo)教師姓名 職稱(chēng) 從事 專(zhuān)業(yè) 車(chē)輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱(chēng) 液壓式可變配氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)（論文）目的、意義 設(shè)計(jì)一套液壓驅(qū)動(dòng)的可變配氣系統(tǒng)。通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，帶動(dòng)氣門(mén)開(kāi)啟，氣門(mén)的關(guān)閉依靠回位彈簧完成。具體設(shè)計(jì)包括：系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，氣門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法） （一）主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 方案分析、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、液壓元件的選取、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與校核。 （二）主 要技術(shù)指標(biāo)、要求 所設(shè)計(jì)的液壓式可變配氣系統(tǒng)能根據(jù)工況對(duì)配氣定時(shí)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作響應(yīng)要迅速，執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作性能要可靠，氣門(mén)回位要迅速干脆。設(shè)計(jì)要有計(jì)算依據(jù)，且計(jì)算過(guò)程要求準(zhǔn)確。 三、設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的成果 1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份， 字以上； 2、 液壓系統(tǒng)圖一張、執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝配圖一張、零件圖若干張，折合三張 紙。 四、設(shè)計(jì)（論文） 進(jìn)度安排 1、 進(jìn)行文獻(xiàn)檢索查，查看相關(guān)資料，對(duì)課題的基本內(nèi)容有一定 的認(rèn)識(shí)和 了解 。 第 1 （ 2 月28 日 ～ 3 月 11 日） 2、 初步確定設(shè)計(jì)的總體方案，討論確定 方案 ；對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。 第 3 （ 3 月 14日 ～ 4 月 8 日） 3、 提交設(shè)計(jì)草稿，進(jìn)行討論，修定 。 第 7 周 （ 4 月 11 日 ～ 4 月 15 日） 4、對(duì) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì) ，繪制液壓系統(tǒng)圖、非標(biāo)件裝配圖及相應(yīng)零件圖。 第 8 （ 4 月 18日 ～ 5 月 20 日） 5、 提交正式設(shè)計(jì)，教師審核 。 第 13 （ 5 月 23 日 ～ 6 月 3 日） 6、 按照審核意見(jiàn)進(jìn)行修改 。 第 15 周 （ 6 月 6 日 ～ 6 月 10 日） 7、 整理所有材料，裝訂成冊(cè)，準(zhǔn)備答辯 。 第 16 周 （ 6 月 13 日 ～ 6 月 17 日 五、主要參考資料 [1]劉躍 究 [D]2006， 05， 12[2]田新民 J]2000(1)： 62[3]李志銳 ,舒歌群 J]拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車(chē) ,2005,02,1 [4]胡燕平，彭佑多編 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2002 [5],,of a of :999,213(3) [6]液壓阻力回路系統(tǒng)學(xué) 械工業(yè)出版社， 7]張伯英 ,周云山 ,張有坤 液控制系統(tǒng)的研究 2001,23(5) 六、備注 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日