第1期（总第234期） 2018年2月
车用发动机 VEHICLEENGINE
No (Serial No 234)
Feb 2018
电液驱动可变气门机构性能试验及应用
叶年业，杨晓，蓝志宝
（上汽用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007）
摘要：基于电液驱动可变气门机构，设计了负气门重叠配气策略，并研究了其对汽油压缩着火(GCI)燃烧性能
的影响。通过研究电磁阀输入信号对气门正时的影响，发现气门正时随电磁阀输入信号线性变化，在此基础上设计了负气门重叠控制策略。进一步地，在发动机着火状态下，验证气门升程曲线的可重复性，结果表明排气门升程波动比进气门略大，其最大波动幅值为02mm，最大标准差为0056mm，重复性较好，满足使用要求。同时，随着气门开启持续期的减小，气门升程出现小幅降低。在上述基础上，研究了进、排气门正时对GCI燃烧性能的影响，其中排气门关闭时刻对内部EGR率的改变影响较大，对GCI燃烧性能的影响占主导作用。
关键词：电液驱动；可变气门机构；负气门重叠汽油压缩着火 DOI: 10 3969 /j issn 1001-2222 2018 01 005
中图分类号：TK4134：
文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2018)01-0026-06
随着能源危机及环境污染日题的目益突出，提高燃油经济性和降低排放成为内燃机发展的目标。其中，无凸轮轴可变气门机构可以实现气门正时、气升程的连续日要变，是优化发动机性能的有效丰段之一。无凸轮轴可变气门机构主要有电磁驱动、电控气压驱动和电液驱动3种方式：电磁驱动可变气门机构的气门升程曲线接近矩形，气门开启及关闭速度很大，气门落座速度及冲击噪声较大"；电控气压驱动可变气门机构的系统体积大，并且气体可压缩性高，难以实现精确控制23]电液驱动可变气门机构主要有单向作用活塞“和双向作用活塞“两种驱动液压缸结构型式，其缓冲设计能充分利用液压阻尼,控制方式灵活[6-8]。因此，相比电磁驱动方式，电液驱动具有气广门落座缓冲方式丰富、控制灵活的优点；相比电控气压驱动方式，电液驱动具有控制精度高、响应快、体积小的优点。因此，本研究基于电液驱动可变气门机构开展性能试验及应用研究
可变气门机构由于其配气性能的优势，除了在传统发动机上得到应用，还应用于GCI等高效清洁燃烧方式的研究中。MarkSellnau等人采用机械式可变气门机构实现排气门二次开启，研究了中低负荷下GCI燃烧性能。尧命发等人采用电液式可变气门机构实现排气门二次开启，研究了GCI低负荷下的燃烧性能，实现NO排放低于 04g/（kW·h）、炭烟排放低于0.1FSN、指示热效
收稿日期：2017-06-22；修回日期：2018-01-19
率达到40/以上的GCI稳定燃烧，并将低负简极限拓展至015MPao]。王云开通过改变配气正时和升程，设计了5种捕提高温废气参与下一循环燃烧的策略“。其中，负气门重叠配气策略（排气门早关，进气门晚开与排气门二次开启配气策略相比，可以实现更广的内部EGR率调节范围，对混合气的均勾性调节效果更加显著。
本研究在电液驱动可变气门机构与发动机匹配的试验平台上，首先确定了气门正时的控制方式；然后在发动机着火条件下，设计了负气门重叠配气策略下进、排气门气门正时变化范围，并对控制参数进行标定；进一步分析了气门升程曲线的可重复性，考察机构的配气性能。在此基础上，研究了负气门重叠配气策略对GCI燃烧性能的影响。
1试验装置与试验方法 1.1试验装置
1.1.1电液驱动可变气门机构
图1示出了电液驱动可变气门机构的实物图，主要由高压液源、液压控制单元、气门运动机构及信号采集单元4个部分组成。高压液源包括液压站及签能器：液控制单元为三位四通电磁伐（G761 3004B)及控制单元，通过控制三位四通电磁阀的动作，进而控制气门的运动特性：气门运动机构包括液压缸(YG40/8-8）)及气门运动组件，根据液压控制单
作者简介：叶年业（1982—），男，高级工程师，博士，主要研究方向为发动机前期研究；Nianye y@sgmweom cn