第5期（总第232期） 2017年10月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
No 5 (Serial No 232 )
Oct2017
基于电磁驱动配气机构的发动机燃油经济性研究
许江涛2，常思勤”，王天波”，刘梁
（1南京理工大学，江苏南京210091;2南京工业职业技术学院，江苏南京210023）
摘要；基于全柔性化的电磁驱动配气技术，针对发动机低转速小负荷工况工质运动强度不足的问题，提出了一种新的进气策略以有效改善发动机的经济性。其机理是调节气门开启规律使进气初期完成绝大部分充气量，抑制泵气损失的过度增加，进气后期采用较低的升程以保证缸内较高的工质运动强度。通过与其他策略的对比分析可知，新策略在泵气损失和工质运动强度的变化上达到一个良好的平衡，更有利于改善发动机中低转速中小负荷工况的燃油经济性。
关键词：电磁驱动配气机构：瑞动能；泵气损失控制策略；燃油经济性 DOI:10 3969/jissn 1001-22222017 05 006
中图分类号：TK4134：
文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2017)05-0027-07
对于基于凸轮轴的可变气门技术而言，负荷控制依然通过节气门的节流实现，在低转速小负荷工沈依然造成明显的录气损失，由此日见已应用到汽车上的可变气门技术如VVTI和VVA等对于发动机性能的改善尚存在提升的空间-」，而取消节气门的全柔性可变配气技术被认为是提高汽油机经济性的有效手段。全柔性阀驱动系统相比节气门控制，可以独立控制气门的开启相位、升程和工作模式，通过控制气门参数来调节发动机的充气量，从而调节发动机的负荷。
针对发动机低转速小负荷工况，国内外相关研究主要集中在改善工质运动和减少泵气损失的策略上。天津大学的王天友等在1台4气门可视化光学发动机上，研究广可变气升程下缸内气体流动特性，结果表明，降低气门最大开启升程能有效提高发动机压缩终了的动能，随气门升程的降低和转速的提高，端动能的提高更加明显。Fabio等在 1台小型涡轮增压发动机上对不高气策略下的发动机性能进行优化计算，结果表明，应用气门早开并结合进气门二次开启的策略可以有效改善发动机的有效燃然油消耗率，相比传统的节气广门发动机油耗下降了5.7%。Adrian等在某汽油机怠速工况下应用低的气门升程，通过改善工质运动强度能够改善发动机的经济性。
收稿日期：2017-03-22；修回日期：2017-09-19
本研究针对发动机低转速小负荷工况工质运动强度不足的问题，开发了一种新的进气门工作策略，来满足适度提高缸内工质运动强度和降低泵气损失的需求和矛盾，并与其他典型策略进行对比，研究新
策略在改善发动机燃油经济性方面的优势所在。 1研究方案
1.1气门运行策略
本研究主要针对低转速小负荷工况（选取发动机转速为1500r/min，循环进气量为044品），保证所需的进气量不变，兼顾提高工质运动强度与降低泵气损失，规划进气门运动规律。国内外研究表明，无凸轮发动机主要通过进气门早关来实现充气量的调节，通过推退气门开启相位、降低气门升程来提高工质运动强度-。本研究据此提出了一种新的气门运行方案，为了对比分析，在相同的发动机工作参数（点火提前角、空燃比等）下，探讨了4种气门技术策略的优劣。
1）进气门早关，即在气门开启相位不变的前提下，改变气门关闭时刻，如图1a所示（后文简称策略a），选择360°曲轴转角开后，426°曲轴转角关闭，最大升程为25mm
2）进气门晚开，即在保证气门升程和开启响应时间不变的前提下推退气门的开启时刻，并适当微
基金项目：国家自然科学基金资助项目（50876043）；江苏省自然科学基金资助项目（BK20130762）
作者简介：许江涛（1982—），男，讲师，博士，主要研究方向为发动机性能伤真与优化xutaowang007@163com，
通讯作者：常思勤（1954一），男，教授，博士生导师，主要研究方向为车辆动力装置设计与优化;changs@mailnjusleduen。