汽车发动机新型配气机构设计摘要及，减小。过量空气系数同时影响排放及比油耗，根据不同目标，要求应达到定数值。提高的同时，必须要注意提高充气效率,后者随着转速的提高而下降。机械效率η受发动机转速及最大爆发压力的影响,当转速不变时,η基本不变.η受混合气的影响,而混合质量又受缸内空气涡流及紊流强度的影响,降低低速低负荷发动机比油耗的措施之,就是提高空气流动的涡流比,改善其混合质量.但是如果设计比较高的进气道,则高速时涡流比过高又会影响充气效率.因此必须采用可变气门技术,以满足不同转速需要。图.配气相位图从配气相位图上可以看出活塞从上止点移到下正点的进气过程中浅色，进气门会提前开启和延迟关闭。当发动机做功完毕，活塞从下止点移到上止点的排气过程中深色，排气门会提前开启和延迟关闭。十分明显，这种延长气门开启时间的做法，必然会出现个进气门和排气门同时开启的时刻“重叠阶段”，可能会造成废气倒流。这种现象在发动机的转速仅转以下的怠速时候最明显。这容易造成怠速工作不畅顺，振动过大，功率下降等现象。尤其是采用四气门的发动机，由于“帘区”值大，“重叠阶段”更容易造成怠速运转不畅顺的现象。为了消除这缺陷，就以“变”对“变”，采用了“可变式”的气门驱动机构。发动机上的气门可变驱动机构可以通过两种形式实现，种是凸轮轴和凸轮可变系统，就是通过凸轮轴或者凸轮的变换来改变配气相位和气门升程另种是气门挺杆可变系统，工作时凸轮轴和凸轮不变动，气门挺杆，摇臂或拉杆靠机械力或者液压力的作用而改变，从而改变配气门相位和气门升程。我们选用第种方式，它的可靠性比较高。.可变气门配气机构传动子系统图.气门升程工作图如图.所示，主动轴带动输入凸轮转动，输入凸轮通过转动副带动连杆做平面运动，连杆与摇臂组成转动副，与控制凸轮偏心轮形成高副。摇臂与控制凸轮形成转动副，且与连杆形成转动副，连杆与输出凸轮形成转动副，输出凸轮与输入轴主动轴形成转动副。输入凸轮也与输入轴形成转动副。控制凸轮旋转中心与机架形成转动副。此机构实际上是个异构体机构，当控制轴完成控制运动后它就相当于个固定的转动副，而其它部件正常工作，这就是它与其它机构不同得个地方，因此当该异构体工作时实际上就相当于个构件和个转动副。所以此机构的自由度当它起控制作用的时候它就相当于有个构件，个转动副和个高副。它的自由度经过研究它的自由度是不变的，总是。这对控制部分来说就很方便了。从运动分析可知中，可知该传动子系统有四个特殊的位置.输出凸轮在最高处.气门持续开启的开始.输出凸轮在最底处升程顶端.气门持续开的启结束图.机构简图机械系统的运动传递可以概括为下系统传动装置使控制轴产生旋转，用它的转动角度去改变气门升程和开启时间。传动装置安装于汽缸盖尾部，控制轴杆固定于控制杠杆上由个减速器带动旋转。减速器包括个由电动机驱动的滚珠丝杠。滚珠丝杠使螺母移动，螺母上控制杠杆，带动控制轴旋转。另外使用对锥齿轮来改变控制轴的旋转方向，伺服直流发动机平行作用于驱动轴。由此避免电动机伸出宽度超过气缸盖的宽度。当电动机轴旋转时，对锥齿轮带动滚珠丝杠轴旋转，同时滚珠丝杠螺母沿丝杠做横向运动。同时，控制轴通在控制杠杆的带动下，朝顺时针方向旋转，变成降低升程缩短气门正时方向。当电动机轴沿反方向旋转时，控制轴通在控制杠杆的带动下，朝逆时针方向旋转，变成增加升程提高气门正时方向。在这时候，控制轴沿着滚珠丝杠轴正向和反向运动。然而，控制杠杆来回的摆动使这种运动被缓冲，减少了在滚珠丝杠轴上的侧压力，使滚珠丝杠被压紧。.的控制系统伺服直流电动机的工作由电控系统是根据预先测取的发动机调整特性进行控制的。发动机调整特性是由大量台架试验测出的不同工况下的配气相位调整特性经过优化方法得出的不同转速不同负荷下的最佳配气相位值所构成的数据表。图.是电控系统工作原理图。电控系统主要包括控制单元信号采集系统步进电机驱动电路外围故障显示和数字显示电路。控制单元以单片机为主机，由接口芯片外部存贮器锁存器和片选逻辑芯片等构成信号采集系统由两个霍尔传感器和个节气门开度传感器及其信号处理电路构成伺服直流电动机的驱动电路是以三极管为主的功率放大电路数字显示电路显示控制部分的瞬时值，可显示发动机转速负荷相位目标值及当前配气相位值故障显示电路主要检查信号采集系统驱动电路步进电动机导电装置是否工作正常。电控系统在接通电源后立即开始工作。由信号采集系统监测到不同的工作参数如发动机转速负荷等，通过输入接口电路送往控制单元。控制单元对信号进行运算处理，判断发动机的工作状态，再从预先测取的发动机调整特性中读取该工况下的最佳配气相位值，并根据该值做出控制决策，发出相应的控制信号。控制信号通过输出接口电路和驱动电路引导步进电动机做出响应。图.电控系统原理图在制取控制发动机调整特性时，作者先通过试验测出不同工况下的配气相位调整特性，根据试验结果，建立数学模型。由此模型给出发动机性能指标与工况及配气相位控制参数之间的关系。然后，根据对发动机性能的要求，确定优化准则，采用定的优化方法，求出各种工况下使发动机综合性能