叶片式连续可变凸轮轴相位器性能和应用得研究.pdfVIP

目 录 4.1 CVCP 应用策略的实验研究方法 36 4.2 进气相位变化对单进气CVCP 发动机性能的影响 36 4.2.1 进气相位对发动机全负荷扭矩的影响 36 4.2.2 部分负荷油耗随进气相位的变化规律 39 4.3 进、排气相位变化对双CVCP 发动机性能的影响42 4.3.1 基于最小BSFC 的部分负荷最佳配气相位43 4.3.2 CVCP 相位变化对排放性能的影响46 4.4 本章小结49 5 叶片式CVCP 在单缸发动机上的应用 51 5.1 单缸发动机CVCP 的布置形式分类 51 5.2 进排气双凸轮轴发动机CVCP 布置方案 52 5.3 单顶置凸轮轴发动机CVCP 布置方案 53 5.3.1 凸轮轴断开式相位器布置方案 53 5.3.2 凸轮轴贯通式相位器布置方案 55 6 全文总结与展望 57 致谢 59 参考文献 60 附录 62 A 作者在攻读硕士学位期间取得的学术成果. 62 B.作者在攻读学位期间从事的主要科研项目 62 V 1 绪 论 1 绪 论 1.1 课题研究背景 随着汽车保有量的增加，汽车排放污染逐渐成为城市空气污染的主要来源之 一。为应对日益突出的燃油供求矛盾和环境污染问题，世界主要汽车生产国纷纷 加快部署，大力发展和推广应用汽车节能技术，将发展新能源汽车作为国家战略， 加快推进技术研发和产业化。节能与新能源汽车已成为国际汽车产业的发展方向， 未来10 年将迎来全球汽车产业转型升级的重要战略机遇期。2012 年7 月，国务院 正式发布了《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020 ）》，指出今后较长一段 时期汽车需求量仍将保持增长势头，由此带来的能源紧张和环境污染问题将更加 突出。为此，规划提出加快培育和发展节能与新能源汽车产业的目标，并针对节 能型汽车 （以内燃机为主要动力系统，综合工况燃料消耗量提前达到下一阶段目 标值标准的汽车）提出了到 2015 年，节能型乘用车新车平均燃料消耗量降至 6.9 升/百公里以下。到2020 年，节能型乘用车新车平均燃料消耗量降至5.0 升/百公里 [1] 以下，达到国际先进水平的目标 。 另一方面，针对汽车排放，国家相继出台一系列政策和法规，在不断提高油 品质量的同时，不断实施更加严格的排放法规。我国于2010 年全面实施国家机动 车污染物排放第三阶段标准（国Ⅲ标准），而北京、上海、广东等九城市已经率先 实施与欧盟机动车污染物排放第Ⅳ阶段标准（欧Ⅳ标准）相当的国家机动车污染 物排放第四阶段标准（国Ⅳ标准）的车用燃料标准，预计到2013 年将全面施行国 Ⅳ标准。这就意味着，各大汽车厂商，面对越来越高的汽车准入门槛，必须不断 研发和应用新的节能减排技术，从而使其产品达到排放法规的要求。鉴于此，各 种提高发动机功率、降低油耗或减少排放的新技术不断涌现，并得到广泛的应用。 这其中包括电控燃油喷射系统、电控点火系统、涡轮增压技术、废气再循环技术、 分层燃烧技术、可变气门正时 (Variable Valve Timing, VVT) 系统、可变压缩比技 术、可变进气歧管技术以及多气门技术等。其中，可变配气正时技术已经成为近 年来的研究热点，也是得到实际应用较为广泛的一种，国内各新车型所载发动机 都以加装可变正时机构作为卖点，同时国内的研究人员也投入越来越多的研究精 力，并取得了一定的进展。 1.2 叶片式CVCP 的结构组成及工作原理 在众多可变配气机构中，叶片式连续可变凸轮轴相位调节器（Continue Variable Cam Phaser , CVCP ，简称相位器）是一种基于凸轮轴调相原理的VVT 机构，可实