Динамика индивидуального электромагнитного привода клапанов двигателя внутреннего сгорания

• Автор: Нижников, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 139 с. : ил.

1. Состояние проблемы. Задачи исследования
1.1. Основные требования предъявляемые к приводу клапанов двигателя внутреннего сгорания
1.2. Обзор существующих конструкций приводов
1.3. Обоснование необходимости создания индивидуальных приводов клапанов
1.4. Назначение, устройство и краткие технические характеристики системы электромагнитного привода клапанов газораспределения двигателей ВАЗ
1.5. Предварительный анализ разработок индивидуальных приводов
1.6. Цель и задачи диссертации
Глава 2. Разработка математической модели индивидуального
привода
2.1. Модель индивидуального привода с одним электромагнитным приводом с непосредственной передачей движения на клапан
2.2. Исследование передачи движения через рычажный механизм
2.3. Модель индивидуального привода с двумя электромагнитами
2.4 Исследование импульсного электропитания с помощью вычислительного эксперимента
2.5. Выводы по главе
Глава З.Экспериментальные исследования индивидуального электромагнитного привода клапана
3.1. Описание экспериментальной установки
3.2. Математическая модель электромагнитного привода клапана ДВС
при непосредственном воздействии на клапан
3.3. Параметрическая оптимизация электромагнитного привода клапана ДВС при непосредственном воздействии на клапан

3.4. Методика определения оптимальных параметров электромагнитного привода клапана ДВС
3.5 Выводы по главе 3
Глава 4. Проектирование системы автоматического регулирования индивидуального привода
4.1. Выбор параметров электрического питания электромагнитов
4.2 Исследование системы привод - управление на устойчивость
4.3. Исследование САУ привода клапана в среде МАТЬАВ и МАТНСАО
4.4 Оценка качественных показателей электромагнитного привода клапанов ДВС
4.5 Выводы по главе 4
Заключение
Литература

Последние десятилетия все ведущие разработчики двигателей внутреннего сгорания (ДВС) для автомобилей активно совершенствуют механизм газораспределения. Широко применяются решения по увеличению числа клапанов на один цилиндр. Серийно выпускаются автомобили с четырьмя клапанами, а также есть уникальные конструкции с пятью клапанами. Появились разработки фирм БМВ, Мерседес, Renault (valve tronic), которые управляют высотой открытия клапана. Интерес к исследованиям в этой области определяется возрастающими требованиями к экономичности, токсичности, приспособляемости моторов. Удовлетворить запросы непросто, поэтому новые технические решения в этой области - осознанная необходимость.
Использование индивидуального привода впускного клапана газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания позволяет обеспечить заданный закон движения каждого клапана. С помощью такой системы можно не только управлять временем открытия каждого клапана, но и изменять закон движения клапана в зависимости от нагрузки на двигателе. Это позволяет обеспечивать получение максимальной мощности или максимального крутящего момента (или очень маленьких и экономичных оборотов холостого хода), при минимальных расходах топлива. Кроме этого открываются принципиально новые возможности, которые позволяют отключать некоторое количество цилиндров полностью или переводить их на малую нагрузку, так что остальные будут работать более эффективно. Можно переводить двигатель в режим компрессора, возможно, запасая часть энергии при спуске автомобиля с возвышенности [1,24,31,78].
Конструкция самого двигателя становится значительно проще, потому что обычный привод: цепи, зубчатые ремни, механизм натяжения, шестерни и кулачковые валы — становятся ненужными. Кроме этого, возможность

Рис.2.21 Алгоритм расчета напряжения и тока при импульсном питании электромагнита.
В результате расчета получим следующие временные диаграммы (см. рис. 2.22):